DE102014216213B4 - METHODS AND SYSTEMS FOR REPORTING WATER TO AN OXYGEN SENSOR BASED ON POWER CONSUMPTION OF A SENSOR HEATER - Google Patents

METHODS AND SYSTEMS FOR REPORTING WATER TO AN OXYGEN SENSOR BASED ON POWER CONSUMPTION OF A SENSOR HEATER Download PDF

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Abstract

Motorverfahren, welches Folgendes umfasst: Angeben einer Wassermenge an einem Sauerstoffsensor, der in einem Motoreinlass angeordnet ist, auf der Grundlage einer transienten Erhöhung eines Leistungsverbrauchs von einem Heizelement des Sauerstoffsensors, wobei die Wassermenge an dem Sauerstoffsensor angegeben wird, wenn der Leistungsverbrauch um einen Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsverbrauchsniveau ansteigt.An engine method, comprising: indicating an amount of water at an oxygen sensor disposed in an engine intake based on a transient increase in power consumption from a heating element of the oxygen sensor, wherein the amount of water at the oxygen sensor is indicated when the power consumption is above a threshold amount a baseline power consumption level increases.

Description

Motorsysteme können eine Rückführung von Abgas von einem Motorabgassystem zu einem Motoransaugsystem, ein als Abgasrückführung (EGR) bezeichneter Prozess, zum Verringern regulierter Emissionen verwenden. Beispielsweise kann ein turbogeladenes Motorsystem ein Niederdruck-(LP)-EGR-System aufweisen, das Abgas vom Abgassystem zum Ansaugdurchgang stromaufwärts eines Turboladerkompressors rückführt. Ein Einlasssauerstoffsensor (IAO2) kann sich im Motoreinlass stromabwärts des Kompressors und eines Ladeluftkühlers befinden, um eine Angabe des EGR-Flusses auf der Grundlage des gemessenen Wassergehalts der Ansaugluft bereitzustellen.Engine systems may use recirculation of exhaust gas from an engine exhaust system to an engine intake system, a process referred to as exhaust gas recirculation (EGR), to reduce regulated emissions. For example, a turbocharged engine system may include a low pressure (LP) EGR system that recirculates exhaust gas from the exhaust system to the intake passage upstream of a turbocharger compressor. An intake oxygen sensor (IAO2) may be located in the engine intake downstream of the compressor and an intercooler to provide an indication of EGR flow based on measured intake air water content.

Die DE 10 2014 215 995 A1 , DE 10 2011 002 553 A1 und DE 10 2012 200 062 A1 sind auf einem ähnlichen Technikgebiet wie die vorliegende Erfindung angesiedelt. So betrifft die DE 10 2014 215 995 A1 ein Verfahren und System zum Abschätzen der Wasserspeicherung in einem Ladeluftkühler. Die DE 10 2011 002 553 A1 betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinder, einem Ansaugsystem samt Ansaugleitung zur Versorgung des Zylinders mit Ladeluft, eine Abgasleitung, einen Abgasturbolader samt Abgasrückführung (einschließlich Rückführleitung). Stromabwärts einer Einmündung der Rückführleitung ist ein Sensor zur Erfassung von Ladeluftkomponenten angeordnet. Die DE 10 2012 200 062 A1 nimmt Bezug auf eine Brennkraftmaschine, bei der im Luftansaugtrakt ein Sauerstoffsensor zur Erfassung einer Abgasrückführungsrate angeordnet ist.the DE 10 2014 215 995 A1 , DE 10 2011 002 553 A1 and DE 10 2012 200 062 A1 are in a similar technical field as the present invention. So affects the DE 10 2014 215 995 A1 a method and system for estimating water storage in a charge air cooler. the DE 10 2011 002 553 A1 relates to an internal combustion engine with a cylinder, an intake system including intake line for supplying the cylinder with charge air, an exhaust line, an exhaust gas turbocharger including exhaust gas recirculation (including recirculation line). A sensor for detecting charge air components is arranged downstream of a junction of the return line. the DE 10 2012 200 062 A1 refers to an internal combustion engine in which an oxygen sensor for detecting an exhaust gas recirculation rate is arranged in the air intake tract.

Die vorliegenden Erfinder haben verschiedene mit dem vorstehenden System verbundene Probleme erkannt. Insbesondere können Einlasssauerstoffsensor-(IAO2)-Messungen zur Bestimmung der Abgasrückführung (EGR) in Niederdruck-EGR-Fahrzeugsystemen eine ungenaue Angabe des EGR-Flusses geben, falls Wasser von einer anderen Quelle in Kontakt mit dem IAO2 gelangt. Wenn der IAO2 beispielsweise stromabwärts des Ladeluftkühlers (CAC) angeordnet ist, kann am CAC gebildetes Kondensat aus dem CAC austreten und gegen den IAO2 spritzen. Dadurch kann der IAO2 eine höhere Wasserkonzentration messen, als tatsächlich dem Wasserdampfgehalt der EGR in der Ansaugluft zugeschrieben werden kann. Es kann dann auf der Grundlage der Ausgabe des IA02-Sensors eine höhere EGR-Flussrate als die tatsächliche EGR-Flussrate angegeben werden. Bei einigen Beispielen kann die Verwendung dieser ungenauen EGR-Messung Diagnoseroutinen sowie eine ungenaue Einstellung der Zündzeitsteuerung oder anderer Verbrennungsparameter auslösen.The present inventors have recognized various problems associated with the above system. In particular, intake oxygen sensor (IAO2) measurements for determining exhaust gas recirculation (EGR) in low pressure EGR vehicle systems may give an inaccurate indication of EGR flow if water from another source contacts the IAO2. For example, if the IAO2 is located downstream of the charge air cooler (CAC), condensate formed on the CAC may exit the CAC and splash against the IAO2. This allows the IAO2 to measure a higher water concentration than can actually be attributed to the EGR water vapor content in the intake air. A higher EGR flow rate than the actual EGR flow rate may then be indicated based on the output of the IA02 sensor. In some examples, use of this inaccurate EGR measurement may trigger diagnostic routines as well as inaccurate adjustment of spark timing or other combustion parameters.

Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung Motorverfahren und ein System für einen Motor bereitzustellen, womit die vorstehend genannten Probleme adressiert werden können.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an engine method and system for an engine which can address the above problems.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Motorverfahren gemäß dem Anspruch 1 und 10 sowie ein System gemäß dem Anspruch 18 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.To solve this problem, a motor method according to claims 1 and 10 and a system according to claim 18 are proposed. Advantageous developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Bei einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren zum Angeben von Wasser an einem in einem Motoreinlass angeordneten Sauerstoffsensor auf der Grundlage einer transienten Erhöhung der von einem Heizelement des Sauerstoffsensors verbrauchten Leistung adressiert werden. Insbesondere kann der Sauerstoffsensor stromabwärts eines Ladeluftkühlers (CAC) angeordnet sein. Wenn Wasser in Kontakt mit dem Sauerstoffsensor gelangt, kann der Leistungsverbrauch des Heizelements zunehmen. Die Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor kann die Angabe einer Wassermenge am Sauerstoffsensor auf der Grundlage des Betrags der transienten Erhöhung der vom Heizelement verbrauchten Leistung einschließen. Wenn der Leistungsverbrauch des Heizelements beispielsweise weiter über ein Grundlinienleistungsverbrauchsniveau ansteigt, kann die am Sauerstoffsensor angegebene Wassermenge zunehmen. Ansprechend auf eine Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor können eine oder mehrere von einer Zündzeitsteuerung und einer Position einer Ansaugdrossel eingestellt werden. Zusätzlich können ansprechend auf die Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor die EGR-Diagnostik und/oder die Sauerstoffsensorheizelementdiagnostik deaktiviert werden. Bei einem Beispiel kann das Deaktivieren der EGR-Diagnostik das Deaktivieren von Motorbetriebsparametereinstellungen auf der Grundlage von EGR-Flussschätzungen aufweisen, wobei die EGR-Flussschätzungen auf der Sauerstoffsensorausgabe beruhen. Auf diese Weise können EGR-Flussschätzungen, wenn Wasser am Sauerstoffsensor angegeben wird, nicht verwendet werden, um die Zündzeitsteuerung oder andere Verbrennungsparameter einzustellen oder Diagnoseroutinen auszulösen. Dadurch können die Verbrennungsstabilität und die Genauigkeit der Motorsteuerung erhöht werden. Ferner kann das Einstellen der Ansaugdrossel und/oder der Zündzeitsteuerung, während Wasser am Sauerstoffsensor angegeben wird, die Instabilität der Verbrennung infolge der Wasseraufnahme am Motor verringern.In one example, the issues described above may be addressed by a method for indicating water at an oxygen sensor disposed in an engine intake based on a transient increase in power consumed by a heating element of the oxygen sensor. In particular, the oxygen sensor may be located downstream of a charge air cooler (CAC). If water comes into contact with the oxygen sensor, the power consumption of the heater may increase. Indicating water at the oxygen sensor may include indicating an amount of water at the oxygen sensor based on the magnitude of the transient increase in power consumed by the heating element. For example, if the power consumption of the heater element continues to increase above a baseline power consumption level, the amount of water indicated on the oxygen sensor may increase. One or more of spark timing and position of an intake throttle may be adjusted in response to an indication of water at the oxygen sensor. Additionally, in response to an indication of water at the oxygen sensor, the EGR diagnostic and/or the oxygen sensor heater diagnostic may be disabled. In one example, disabling EGR diagnostics may include disabling engine operating parameter adjustments based on EGR flow estimates, where the EGR flow estimates are based on oxygen sensor output. In this way, when water is indicated at the oxygen sensor, EGR flow estimates cannot be used to adjust spark timing or other combustion parameters or to trigger diagnostic routines. As a result, combustion stability and engine control accuracy can be increased. Further, adjusting intake throttle and/or spark timing while water is indicated at the oxygen sensor may reduce combustion instability due to engine water ingestion.

Es sei bemerkt, dass die vorstehende Kurzfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden. Es ist nicht vorgesehen, dass sie Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands identifiziert, dessen Schutzumfang ausschließlich durch die der detaillierten Beschreibung folgenden Ansprüche definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementationen beschränkt, die irgendwelche der vorstehend oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnten Nachteile lösen.

  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines als Beispiel dienenden Motorsystems mit einem stromabwärts eines Ladeluftkühlers angeordneten Sauerstoffsensor.
  • 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Angabe von Wasser an einem Sauerstoffsensor und zum Einstellen von Motorbetriebsbedingungen ansprechend auf die Wasserangabe.
  • 3 ist eine Graphik als Beispiel dienender Motorbetriebsparametereinstellungen auf der Grundlage an einem Einlasssauerstoffsensor angegebenen Wassers.
It should be noted that the summary above is provided to introduce in simplified form a selection of concepts that are further described in the detailed description. It is not intended that they or identifies essential features of the claimed subject matter, the scope of which is defined solely by the claims that follow the detailed description. Furthermore, the claimed subject matter is not limited to implementations that solve any disadvantages noted above or in any part of this disclosure.
  • 1 12 is a schematic diagram of an example engine system with an oxygen sensor located downstream of a charge air cooler.
  • 2 12 is a flow chart of a method for indicating water at an oxygen sensor and adjusting engine operating conditions in response to the water indication.
  • 3 Figure 12 is a graph of example engine operating parameter adjustments based on water indicated at an intake oxygen sensor.

Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Angeben von Wasser an einem Sauerstoffsensor auf der Grundlage des Leistungsverbrauchs eines Heizelements des Sauerstoffsensors. Insbesondere kann der Sauerstoffsensor in einem Motoreinlass stromabwärts eines Ladeluftkühlers (CAC) eines Motorsystems in der Art des Motorsystems aus 1 angeordnet sein. Dabei kann der Sauerstoffsensor hier als ein Einlasssauerstoffsensor (IAO2) bezeichnet werden. Wenn Wasser (beispielsweise Wassertröpfchen) in Kontakt mit dem IAO2 gelangen, kann der Leistungsverbrauch des Heizelements (beispielsweise einer Heizung) des IAO2 zunehmen, um eine Solltemperatur des IAO2 aufrechtzuerhalten. Wenn der Leistungsverbrauch dabei um einen Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsverbrauchsniveau ansteigt, kann Wasser am IAO2 angegeben werden. 2 zeigt ein Verfahren zum Einstellen des Motorbetriebs auf der Grundlage des Leistungsverbrauchs des IAO2-Heizelements. Insbesondere kann eine Motorsteuereinrichtung ansprechend auf eine Wasserangabe Motorbetriebsparameter einstellen und/oder die Motordiagnostik deaktivieren. Wenn Wasser beispielsweise in Kontakt mit dem IAO2 gelangt, kann die Genauigkeit von Abgasrückführungs-(EGR)-Flussschätzungen auf der Grundlage der IAO2-Ausgabe abnehmen, was zu einer geringeren Genauigkeit der Motorsteuerung führt. Demgemäß kann die Motorsteuerung bei einem Beispiel ansprechend auf eine Wasserangabe Motorbetriebsparametereinstellungen ansprechend auf EGR-Flussschätzungen deaktivieren. Wenn Wasser am IAO2 angegeben wird, kann zusätzlich die Verbrennungsstabilität des Motors bei der Aufnahme des Wassers verringert werden. Demgemäß kann die Motorsteuereinrichtung bei einem anderen Beispiel ansprechend auf eine Wasserangabe am IAO2 den Luftfluss zum Ansaugkrümmer und/oder die Zündzeitsteuerung einstellen, um die Verbrennungsstabilität während der Wasseraufnahme zu erhöhen. Als Beispiel dienende Motorbetriebsparametereinstellungen auf der Grundlage des Leistungsverbrauchs des IA02-Heizelements sind bei 4 dargestellt.The following description relates to systems and methods for indicating water at an oxygen sensor based on power consumption of a heater element of the oxygen sensor. In particular, the oxygen sensor may be located in an engine intake downstream of a charge air cooler (CAC) of an engine system, such as the engine system 1 be arranged. As such, the oxygen sensor may be referred to herein as an intake oxygen sensor (IAO2). When water (e.g., water droplets) comes into contact with the IAO2, the power consumption of the heating element (e.g., a heater) of the IAO2 may increase to maintain a desired temperature of the IAO2. If the power consumption increases above a baseline power consumption level by a threshold amount, water may be indicated at IAO2. 2 FIG. 12 shows a method for adjusting engine operation based on power consumption of the IAO2 heater. In particular, an engine controller may adjust engine operating parameters and/or disable engine diagnostics in response to a water indication. For example, when water comes into contact with the IAO2, the accuracy of exhaust gas recirculation (EGR) flow estimates based on the IAO2 output may decrease, resulting in lower engine control accuracy. Accordingly, in one example, the engine controller may disable engine operating parameter adjustments in response to EGR flow estimates in response to a water indication. If water is indicated on the IAO2, the combustion stability of the engine can also be reduced when the water is absorbed. Accordingly, in another example, the engine controller may adjust intake manifold airflow and/or spark timing in response to a water indication on IAO2 to increase combustion stability during water ingestion. Example engine operating parameter settings based on IA02 heater power consumption are at 4 shown.

1 ist ein schematisches Diagramm eines als Beispiel dienenden Motors 10, der in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Der Motor 10 ist mit vier Zylindern oder Verbrennungskammern 30 dargestellt. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann jedoch auch eine andere Anzahl von Zylindern verwendet werden. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuereinrichtung 12 aufweist, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugbediener 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel weist die Eingabevorrichtung 130 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP auf. Jede Verbrennungskammer (beispielsweise Zylinder) 30 des Motors 10 kann Verbrennungskammerwände mit einem darin angeordneten Kolben (nicht dargestellt) aufweisen. Die Kolben können mit einer Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem 150 mit wenigstens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen. Die Kurbelwelle 40 kann auch für das Antreiben einer Lichtmaschine (in 1 nicht dargestellt) verwendet werden. 1 1 is a schematic diagram of an example engine 10 that may be included in a propulsion system of an automotive vehicle. The engine 10 is shown with four cylinders or combustion chambers 30 . However, other numbers of cylinders may be used in accordance with the present disclosure. The engine 10 may be controlled at least in part by a control system including a controller 12 and by input from a vehicle operator 132 via an input device 130 . In this example, the input device 130 includes an accelerator pedal and a pedal position sensor 134 for generating a proportional pedal position signal PP. Each combustion chamber (e.g., cylinder) 30 of engine 10 may include combustion chamber walls with a piston (not shown) disposed therein. The pistons may be coupled to a crankshaft 40 such that reciprocating motion of the piston is translated into rotary motion of the crankshaft. The crankshaft 40 may be coupled to at least one drive wheel of a vehicle via an intermediate transmission system 150 . Further, a starter may be coupled to the crankshaft 40 via a flywheel to enable the engine 10 to start. The crankshaft 40 can also be used to drive an alternator (in 1 not shown) can be used.

Ein Motorabtriebsdrehmoment kann auf einen Drehmomentwandler (nicht dargestellt) übertragen werden, um das Automatikgetriebesystem 150 anzutreiben. Ferner können eine oder mehrere Kupplungen, einschließlich einer Vorwärtskupplung 154, eingerückt werden, um das Kraftfahrzeug anzutreiben. Bei einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebesystems 150 bezeichnet werden. Ferner kann das Getriebesystem 150 mehrere Gangkupplungen 152 aufweisen, die bei Bedarf eingerückt werden können, um mehrere feste Getriebegangverhältnisse zu aktivieren. Insbesondere kann das Getriebe durch Einstellen des Einrückens der mehreren Gangkupplungen 152 zwischen einem höheren Gang (d.h. einem Gang mit einem niedrigeren Gangverhältnis) und einem niedrigeren Gang (d.h. einem Gang mit einem höheren Gangverhältnis) geschaltet werden. Dabei ermöglicht die Gangverhältnisdifferenz eine niedrigere Drehmomentvervielfachung über das Getriebe, wenn es sich im höheren Gang befindet, während sie eine höhere Drehmomentvervielfachung über das Getriebe ermöglicht, wenn es sich im niedrigeren Gang befindet. Das Fahrzeug kann vier verfügbare Gänge haben, wobei der Getriebegang vier (der vierte Getriebegang) der höchste verfügbare Gang ist und der Getriebegang eins (der erste Getriebegang) der niedrigste verfügbare Gang ist. Gemäß anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeug mehr oder weniger als vier verfügbare Gänge haben. Eine Steuereinrichtung kann den Getriebegang ändern (beispielsweise den Getriebegang hochschalten oder herunterschalten), um den Betrag des über das Getriebe und den Drehmomentwandler auf die Fahrzeugräder 156 übertragenen Drehmoments (d.h. das Motorwellenabtriebsdrehmoment) einzustellen.Engine output torque may be transferred to a torque converter (not shown) to drive the automatic transmission system 150 . Further, one or more clutches, including a forward clutch 154, may be engaged to propel the motor vehicle. In one example, the torque converter may be referred to as a component of transmission system 150 . Further, the transmission system 150 may include multiple speed clutches 152 that may be engaged on demand to activate multiple fixed transmission gear ratios. In particular, by adjusting the engagement of the plurality of speed clutches 152, the transmission may be shifted between a higher gear (ie, a gear with a lower gear ratio) and a lower gear (ie, a gear with a higher gear ratio). In doing so, the gear ratio difference allows for a lower torque multiplication across the transmission when in higher gear, while allowing higher torque multiplication across the transmission when in lower gear. The vehicle may have four available gears, with transmission gear four (the fourth transmission gear) being the highest gear available and transmission gear one (the first transmission gear) being the lowest gear available. According to other embodiments, the vehicle may have more or less than four gears available. A controller may change the transmission gear (eg, upshift or downshift the transmission gear) to adjust the amount of torque transferred through the transmission and torque converter to the vehicle wheels 156 (ie, engine shaft output torque).

Wenn das Getriebe zu einem niedrigeren Gang schaltet, nimmt die Motorgeschwindigkeit (Ne oder RPM) zu, wodurch der Motorluftfluss erhöht wird. When the transmission shifts to a lower gear, engine speed (Ne or RPM) increases, increasing engine airflow.

Ein durch den sich drehenden Motor erzeugtes Ansaugkrümmervakuum kann bei der höheren RPM erhöht werden. Bei einigen Beispielen kann ein Herunterschalten verwendet werden, um den Motorluftfluss zu erhöhen und in einem Ladeluftkühler (CAC) 80 angesammeltes Kondensat abzuführen.Intake manifold vacuum created by the spinning engine may be increased at the higher RPM. In some examples, a downshift may be used to increase engine airflow and purge accumulated condensate in a charge air cooler (CAC) 80 .

Die Verbrennungskammern 30 können Ansaugluft vom Ansaugkrümmer 44 empfangen und Verbrennungsgase über einen Abgaskrümmer 46 zu einem Abgasdurchgang 48 ausstoßen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskrümmer 46 können über jeweilige Ansaugventile und Abgasventile (nicht dargestellt) selektiv mit der Verbrennungskammer 30 kommunizieren. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 zwei oder mehr Ansaugventile und/oder zwei oder mehr Abgasventile aufweisen.The combustion chambers 30 may receive intake air from the intake manifold 44 and expel combustion gases via an exhaust manifold 46 to an exhaust passage 48 . Intake manifold 44 and exhaust manifold 46 may selectively communicate with combustion chamber 30 via respective intake valves and exhaust valves (not shown). According to some embodiments, the combustion chamber 30 may include two or more intake valves and/or two or more exhaust valves.

Kraftstoffeinspritzer 50 sind wie dargestellt direkt mit der Verbrennungskammer 30 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Pulsbreite des von der Steuereinrichtung 12 empfangenen Signals FPW direkt darin einzuspritzen. Auf diese Weise stellt der Kraftstoffeinspritzer 50 eine so genannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Verbrennungskammer 30 bereit, es ist jedoch zu verstehen, dass auch eine Saugrohreinspritzung möglich ist. Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzer 50 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) zugeführt werden, welches einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffzuteiler aufweist.Fuel injectors 50 are shown coupled directly to combustion chamber 30 for injecting fuel directly therein in proportion to the pulse width of signal FPW received from controller 12 . In this manner, the fuel injector 50 provides so-called direct injection of fuel into the combustion chamber 30, however, it should be understood that port fuel injection is also possible. Fuel may be delivered to fuel injector 50 by a fuel system (not shown) including a fuel tank, a fuel pump, and a fuel rail.

Bei einem als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel in der Art einer Zündkerze 52 gezündet, was zu einer Verbrennung führt. Die Funkenzündzeitsteuerung kann so gesteuert werden, dass die Zündung vor (vorgezogen) oder nach (verzögert) der vom Hersteller spezifizierten Zeit geschieht. Beispielsweise kann die Zündzeitsteuerung gegenüber der Maximales-Bremsdrehmoment-(MBT)-Zeitsteuerung verzögert werden, um das Motorklopfen zu steuern, oder unter Bedingungen einer hohen Feuchtigkeit vorgezogen werden. Insbesondere kann die MBT-Zeitsteuerung vorgezogen werden, um der langsamen Verbrennungsrate Rechnung zu tragen. Bei einem Beispiel kann die Zündung während eines Einsetzens verzögert werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann eine Kompressionszündung verwendet werden, um den eingespritzten Kraftstoff zu zünden.In a process called ignition, the injected fuel is ignited by known ignition means such as a spark plug 52, resulting in combustion. The spark ignition timing can be controlled so that ignition occurs before (advance) or after (retard) the time specified by the manufacturer. For example, spark timing may be retarded from maximum braking torque (MBT) timing to control engine knock or advanced under high humidity conditions. In particular, the MBT timing can be advanced to account for the slow burn rate. In one example, ignition may be delayed during onset. According to an alternative embodiment, compression ignition may be used to ignite the injected fuel.

Der Ansaugkrümmer 44 kann Ansaugluft von einem Ansaugdurchgang 42 empfangen. Der Ansaugdurchgang 42 weist eine Drossel 21 mit einer Drosselplatte 22 zum Regeln des Flusses zum Ansaugkrümmer 44 auf. Bei diesem bestimmten Beispiel kann die Position (TP) der Drosselplatte 22 durch die Steuereinrichtung 12 geändert werden, um eine elektronische Drosselsteuerung (ETC) zu ermöglichen. Auf diese Weise kann die Drossel 21 betätigt werden, um die den Verbrennungskammern 30 bereitgesellte Ansaugluft zu ändern. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 12 die Drosselplatte 22 einstellen, um eine Öffnung der Drossel 21 zu vergrößern. Durch Vergrößern der Öffnung der Drossel 21 kann die dem Ansaugkrümmer 44 zugeführte Luftmenge vergrößert werden. Bei einem alternativen Beispiel kann die Öffnung der Drossel 21 verringert werden, oder sie kann vollständig geschlossen werden, um den Luftfluss zum Ansaugkrümmer 44 zu unterbrechen. Gemäß einigen Ausführungsformen können zusätzliche Drosseln im Ansaugdurchgang 42 vorhanden sein, wie eine Drossel stromaufwärts eines Kompressors 60 (nicht dargestellt).The intake manifold 44 may receive intake air from an intake passage 42 . The intake passage 42 has a throttle 21 with a throttle plate 22 for regulating flow to the intake manifold 44 . In this particular example, the position (TP) of the throttle plate 22 may be changed by the controller 12 to enable electronic throttle control (ETC). In this way, the throttle 21 can be operated to vary the intake air provided to the combustion chambers 30 . For example, the controller 12 may adjust the throttle plate 22 to increase an opening of the throttle 21 . By increasing the opening of the throttle 21, the amount of air supplied to the intake manifold 44 can be increased. In an alternate example, the opening of the throttle 21 may be reduced, or it may be fully closed to shut off air flow to the intake manifold 44 . According to some embodiments, additional chokes may be present in the intake passage 42, such as a choke upstream of a compressor 60 (not shown).

Ferner kann gemäß den offenbarten Ausführungsformen ein Abgasrückführungs-(EGR)-System einen gewünschten Teil des Abgases über einen EGR-Durchgang in der Art des Hochdruck-EGR-Durchgangs 140 vom Abgasdurchgang 48 zum Ansaugdurchgang 42 leiten. Die dem Ansaugdurchgang 42 bereitgestellte EGR-Menge kann durch die Steuereinrichtung 12 über ein EGR-Ventil in der Art des Hochdruck-EGR-Ventils 142 geändert werden. Unter einigen Bedingungen kann das EGR-System verwendet werden, um die Temperatur des Luft-KraftstoffGemisches innerhalb der Verbrennungskammer zu regeln. 1 zeigt ein Hochdruck-EGR-System, wobei die EGR von einer Stelle stromaufwärts einer Turbine eines Turboladers durch den EGR-Durchgang 140 zu einer Stelle stromabwärts eines Kompressors eines Turboladers geleitet wird. 1 zeigt auch ein Niederdruck-EGR-System, wobei die EGR von einer Stelle stromabwärts der Turbine eines Turboladers durch den Niederdruck-EGR-Durchgang 157 zu einer Stelle stromaufwärts eines Kompressors eines Turboladers geleitet wird. Ein Niederdruck-EGR-Ventil 155 kann die dem Ansaugdurchgang 42 bereitgestellte EGR-Menge steuern. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Motor sowohl ein Hochdruck-EGR-System als auch ein Niederdruck-EGR-System aufweisen, wie in 1 dargestellt ist. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Motor entweder ein Niederdruck-EGR-System oder ein Hochdruck-EGR-System aufweisen. Im Betrieb kann das EGR-System die Bildung von Kondensat aus der Druckluft herbeiführen, insbesondere wenn die Druckluft durch den Ladeluftkühler gekühlt wird, wie nachstehend in weiteren Einzelheiten beschrieben wird.Further in accordance with the disclosed embodiments, an exhaust gas recirculation (EGR) system may direct a desired portion of exhaust gas from exhaust passage 48 to intake passage 42 via an EGR passage, such as high pressure EGR passage 140 . The amount of EGR provided to the intake passage 42 may be altered by the controller 12 via an EGR valve, such as the high pressure EGR valve 142 . Under some conditions, the EGR system can be used to regulate the temperature of the air-fuel mixture within the combustion chamber. 1 14 shows a high pressure EGR system wherein EGR is routed from a location upstream of a turbine of a turbocharger through EGR passage 140 to a location downstream of a compressor of a turbocharger. 1 also shows a low pressure EGR system where the EGR is pumped from a location downstream of the Turbocharger turbine is routed through low pressure EGR passage 157 to a location upstream of a turbocharger compressor. A low pressure EGR valve 155 may control the amount of EGR provided to intake passage 42 . According to some embodiments, the engine may have both a high-pressure EGR system and a low-pressure EGR system, as shown in FIG 1 is shown. According to some embodiments, the engine may have either a low pressure EGR system or a high pressure EGR system. In operation, the EGR system can induce the formation of condensate from the compressed air, particularly when the compressed air is cooled by the charge air cooler, as described in more detail below.

Der Motor 10 kann ferner eine Kompressionsvorrichtung in der Art eines Turboladers oder Laders aufweisen, welche wenigstens einen entlang dem Ansaugdurchgang 42 angeordneten Kompressor 60 aufweist. Für einen Turbolader kann der Kompressor 60 zumindest teilweise, beispielsweise über eine Welle oder eine andere Kopplungsanordnung, durch eine Turbine 62 angetrieben werden. Die Turbine 62 kann entlang dem Abgasdurchgang 48 angeordnet sein. Es können verschiedene Anordnungen für das Antreiben des Kompressors vorgesehen sein. Für einen Lader kann der Kompressor 60 zumindest teilweise durch den Motor und/oder eine elektrische Maschine angetrieben werden und möglicherweise keine Turbine aufweisen. Demgemäß kann der einem oder mehreren Zylindern des Motors über einen Turbolader oder Lader bereitgestellte Kompressionsbetrag durch die Steuereinrichtung 12 geändert werden.The engine 10 may further include a compression device, such as a turbocharger or supercharger, including at least one compressor 60 disposed along the intake passage 42 . For a turbocharger, the compressor 60 may be at least partially driven by a turbine 62, such as via a shaft or other coupling arrangement. The turbine 62 may be positioned along the exhaust passage 48 . Various arrangements for driving the compressor can be provided. For a supercharger, the compressor 60 may be at least partially powered by the engine and/or an electric machine and may not include a turbine. Accordingly, the amount of compression provided to one or more cylinders of the engine via a turbocharger or supercharger may be altered by controller 12 .

Gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform kann der Kompressor 60 in erster Linie durch die Turbine 62 angetrieben werden. Die Turbine 62 kann durch Abgase angetrieben werden, die durch den Abgasdurchgang 48 hindurchströmen. Demgemäß kann die Antriebsbewegung der Turbine 62 den Kompressor 60 antreiben. Dabei kann die Geschwindigkeit des Kompressors 60 auf der Geschwindigkeit der Turbine 62 beruhen. Wenn die Geschwindigkeit des Kompressors 60 zunimmt, kann dem Ansaugkrümmer 44 durch den Ansaugdurchgang 42 eine höhere Verstärkung bereitgestellt werden.According to the 1 1 embodiment, the compressor 60 may be primarily driven by the turbine 62. Turbine 62 may be powered by exhaust gases flowing through exhaust passage 48 . Accordingly, the driving motion of the turbine 62 can drive the compressor 60 . As such, the speed of the compressor 60 may be based on the speed of the turbine 62 . As the speed of the compressor 60 increases, more boost may be provided to the intake manifold 44 through the intake passage 42 .

Ferner kann der Abgasdurchgang 48 eine Ladedruckregelklappe 26 aufweisen, um Abgas von der Turbine 62 abzuleiten. Zusätzlich kann der Ansaugdurchgang 42 ein Kompressor-Nebenschluss- oder -rückführungsventil (CRV) 27 aufweisen, das dafür ausgelegt ist, Ansaugluft um den Kompressor 60 herum umzuleiten. Die Ladedruckregelklappe 26 und/oder das CRV 27 können durch die Steuereinrichtung 12 gesteuert werden, um sie beispielsweise zu öffnen, wenn ein niedrigerer Aufladedruck erwünscht ist. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 12 ansprechend auf ein Kompressorpumpen oder ein mögliches Kompressorpumpereignis das CRV 27 öffnen, um den Druck am Auslass des Kompressors 60 zu verringern. Dies kann das Kompressorpumpen verringern oder unterbrechen.Further, the exhaust passage 48 may include a wastegate 26 to divert exhaust from the turbine 62 . Additionally, the intake passage 42 may include a compressor shunt or recirculation valve (CRV) 27 configured to divert intake air around the compressor 60 . The wastegate 26 and/or the CRV 27 may be controlled by the controller 12 to open, for example, when a lower boost pressure is desired. For example, in response to a compressor surge or possible compressor surge event, the controller 12 may open the CRV 27 to reduce the pressure at the outlet of the compressor 60 . This can reduce or stop compressor surge.

Der Ansaugdurchgang 42 kann ferner einen Ladeluftkühler (CAC) 80 (beispielsweise einen Intercooler) aufweisen, um die Temperatur der turbogeladenen oder aufgeladenen Ansauggase zu verringern. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der CAC 80 ein Luft-Luft-Wärmetauscher sein. Gemäß anderen Ausführungsformen kann der CAC 80 ein Luft-Flüssigkeit-Wärmetauscher sein. Der CAC 80 kann auch einen CAC mit veränderlichem Volumen sein. Heiße Ladeluft (aufgeladene Luft) vom Kompressor 60 tritt in den Einlass des CAC 80 ein, kühlt ab, während sie durch den CAC läuft, und tritt dann aus, um durch die Drossel 21 hindurchzulaufen, und tritt dann in den Motoransaugkrümmer 44 ein. Ein Umgebungsluftstrom von außerhalb des Fahrzeugs kann durch ein vorderes Ende des Fahrzeugs in den Motor 10 eintreten und durch den CAC hindurchströmen, um das Kühlen der Ladeluft zu unterstützen. Kondensat kann sich bilden und sich im CAC ansammeln, wenn die Umgebungslufttemperatur abnimmt, oder während feuchter und regnerischer Wetterbedingungen, wobei die Ladeluft bis unter die Taupunkttemperatur des Wassers abgekühlt wird. Wenn die in den CAC eintretende Ladeluft aufgeladen ist (beispielsweise Aufladedruck und/oder CAC-Druck größer als der Atmosphärendruck), kann sich ein Kondensat bilden, falls die CAC-Temperatur unter die Taupunkttemperatur abfällt. Wenn die Ladeluft rückgeführte Abgase enthält, kann das Kondensat sauer werden und das CAC-Gehäuse korrodieren. Die Korrosion kann im Fall von Wasser-Luft-Kühlern zu Lecks zwischen der Luftladung, der Atmosphäre und möglicherweise dem Kühlmittel führen. Falls sich ein Kondensat im CAC ansammelt, kann es ferner während Zeiten eines erhöhten Flusses vom Motor aufgenommen werden. Dadurch können eine instabile Verbrennung und/oder Fehlzündungen des Motors auftreten.The intake passage 42 may further include a charge air cooler (CAC) 80 (e.g., an intercooler) to reduce the temperature of the turbocharged or boosted intake gases. According to some embodiments, the CAC 80 may be an air-to-air heat exchanger. According to other embodiments, the CAC 80 may be an air-to-liquid heat exchanger. The CAC 80 can also be a variable volume CAC. Hot charge air (charged air) from the compressor 60 enters the inlet of the CAC 80 , cools while passing through the CAC and then exits to pass through the throttle 21 and then enters the engine intake manifold 44 . Ambient air flow from outside the vehicle may enter the engine 10 through a front end of the vehicle and flow through the CAC to assist in cooling the charge air. Condensate can form and accumulate in the CAC when the ambient air temperature decreases, or during humid and rainy weather conditions where the charge air is cooled below the water dew point temperature. If the charge air entering the CAC is boosted (e.g., boost pressure and/or CAC pressure greater than atmospheric pressure), condensate may form if the CAC temperature drops below the dew point temperature. If the charge air contains recirculated exhaust gases, the condensate can become acidic and corrode the CAC housing. In the case of water-to-air coolers, the corrosion can lead to leaks between the air charge, the atmosphere and possibly the coolant. Furthermore, if condensate accumulates in the CAC, it may be ingested by the engine during periods of increased flow. This can result in unstable combustion and/or engine misfire.

Aufweisen, die im Ansaugdurchgang 42 oder im Motoreinlass angeordnet sind. Dabei können der eine oder die mehreren Sauerstoffsensoren als Einlasssauerstoffsensoren bezeichnet werden. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist ein Einlasssauerstoffsensor (IAO2) 162 stromabwärts des CAC 80 im Motoreinlass positioniert. Bei einem Beispiel kann der IAO2 162 an einem Auslass des CAC 80 positioniert werden. Dabei kann der IAO2 162 hier als CAC-Auslasssauerstoffsensor bezeichnet werden. Gemäß einem anderen Beispiel kann der IAO2 162 stromabwärts des Auslasses des CAC 80 im Ansaugkrümmer 44 positioniert werden. Bei einem weiteren Beispiel kann der IAO2 stromaufwärts der Drossel 21 und stromabwärts des CAC 80 positioniert werden.Having located in the intake passage 42 or in the engine intake. Here, the one or more oxygen sensors may be referred to as inlet oxygen sensors. According to the illustrated embodiment, an intake oxygen sensor (IAO2) 162 is positioned downstream of the CAC 80 in the engine intake. In one example, the IAO2 162 can be positioned at an outlet of the CAC 80 . As such, the IAO2 162 may be referred to herein as the CAC outlet oxygen sensor. As another example, the IAO2 162 may be downstream of the outlet of the CAC 80 im Intake manifold 44 are positioned. In another example, IAO2 may be positioned upstream of choke 21 and downstream of CAC 80 .

Der IAO2 162 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe der Sauerstoffkonzentration der Ladeluft (beispielsweise der durch den Ansaugdurchgang 42 strömenden Luft) sein, wie ein linearer Sauerstoffsensor, ein Einlass-UEGO-(universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoff)-Sensor, ein Zweizustandssauerstoffsensor usw. Der IAO2 162 weist eine Heizung oder ein Heizelement auf, die oder das dafür ausgelegt ist, aktiviert zu werden, um den IAO2 auf seine Betriebstemperatur zu erwärmen. Insbesondere kann der IAO2 eine Solltemperatur, wie 800 °C, aufweisen. Bei einem anderen Beispiel kann die Solltemperatur des IAO2 größer oder kleiner als 800 °C sein. Ein in einem geschlossenen Regelkreis arbeitendes Steuersystem des IAO2 kann dann das Heizelement steuern, um die Solltemperatur aufrechtzuerhalten. Falls die Temperatur des Sensors beispielsweise bis unter den Sollpunkt abnimmt, kann das Heizelement mehr an den Sensor ausgegebene Leistung verbrauchen, um die Sensortemperatur zu erhöhen. Weitere Einzelheiten zum Leistungsverbrauch des Heizelements zur Aufrechterhaltung einer Solltemperatur des IAO2 werden nachstehend erörtert.The IAO2 162 may be any suitable sensor for providing an indication of the oxygen concentration of the charge air (e.g., the air flowing through the intake passage 42), such as a linear oxygen sensor, an intake UEGO (universal or wide-range exhaust gas oxygen) sensor, a dual-state oxygen sensor etc. The IAO2 162 includes a heater or heating element configured to be activated to heat the IAO2 to its operating temperature. In particular, the IAO2 may have a target temperature, such as 800°C. In another example, the target temperature of IAO2 may be greater or less than 800°C. A closed loop control system of the IAO2 can then control the heating element to maintain the set temperature. For example, if the temperature of the sensor decreases below the set point, the heater may consume more power output to the sensor to increase the sensor temperature. Further details on the power consumption of the heating element to maintain a set temperature of IAO2 are discussed below.

Der EGR-Verdünnungsprozentsatz der Ansaugladung zu einer gegebenen Zeit (beispielsweise das Verhältnis zwischen verbrannten Gasen und Luft in einem Ansaugdurchgang des Motors) kann von der Ausgabe des IAO2 162 abgeleitet werden. Wenn die Sauerstoffansaugkonzentration verringert wird, kann insbesondere eine Erhöhung der EGR abgeleitet werden, weil das Vorhandensein der EGR den Sauerstoff im Ansaugstrom am IAO2-Sensor 162 verdünnen kann. Wenn umgekehrt die Sauerstoffansaugkonzentration zunimmt, kann eine Verringerung der EGR infolge der EGR-Reduktion abgeleitet werden. Die Steuereinrichtung 12 kann die prozentuale Verdünnung des EGR-Stroms auf der Grundlage einer Rückkopplung vom IAO2 162 schätzen. Ferner kann die Steuereinrichtung 12 dann eine EGR-Menge oder EGR-Flussrate auf der Grundlage der Rückkopplung vom IAO2 162 schätzen. Bei einigen Beispielen kann die Steuereinrichtung 12 dann ein oder mehrere von dem Hochdruck-EGR-Ventil 142, dem Niederdruck-EGR-Ventil 155, der Drossel 21, dem CRV 27 und der Ladedruckregelklappe 26 einstellen, um einen gewünschten EGR-Verdünnungsprozentsatz der Ansaugladung und/oder die gewünschte EGR-Flussrate zu erreichen.The EGR dilution percentage of the intake charge at a given time (e.g., the ratio between burned gases and air in an intake passage of the engine) can be derived from the output of IAO2 162 . In particular, when the intake oxygen concentration is reduced, an increase in EGR may be inferred because the presence of EGR may dilute the oxygen in the intake flow at the IAO2 sensor 162 . Conversely, when the intake oxygen concentration increases, a decrease in EGR due to the EGR reduction can be inferred. The controller 12 may estimate the EGR flow percentage dilution based on feedback from the IAO2 162 . Further, the controller 12 may then estimate an EGR amount or EGR flow rate based on the feedback from the IAO2 162 . In some examples, the controller 12 may then adjust one or more of the high pressure EGR valve 142, the low pressure EGR valve 155, the throttle 21, the CRV 27, and the wastegate 26 to provide a desired EGR dilution percentage of the intake charge and /or to achieve the desired EGR flow rate.

Die Steuereinrichtung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer dargestellt, welcher eine Mikroprozessoreinheit 102, Ein-/Ausgabeports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, welches in diesem speziellen Beispiel als Nurlesespeicherchip 106 dargestellt ist, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen Datenbus aufweist. Die Steuereinrichtung 12 kann verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren zur Ausführung verschiedener Funktionen für das Betreiben des Motors 10 empfangen. Zusätzlich zu den vorstehend erörterten Signalen können diese Signale eine Messung des induzierten Massenluftstroms vom MAF-Sensor 120 , die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 112 , welcher schematisch an einem Ort innerhalb des Motors 10 dargestellt ist, ein Profilzündaufnahmesignal (PIP) von einem mit der Kurbelwelle 40 gekoppelten Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), die Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor, wie erörtert, und ein Absolutkrümmerdrucksignal MAP von einem Sensor 122 , wie erörtert, einschließen. Ein Motorgeschwindigkeitssignal RPM kann von der Steuereinrichtung 12 anhand des Signals PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Vakuums oder des Drucks im Ansaugkrümmer 44 bereitzustellen. Es sei bemerkt, dass verschiedene Kombinationen der vorstehend erwähnten Sensoren verwendet werden können, wie ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während des stöchiometrischen Betriebs kann der MAP-Sensor eine Angabe des Motordrehmoments geben. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der erkannten Motorgeschwindigkeit eine Schätzung der in den Zylinder eingeführten Ladung (beispielsweise Luft) bereitstellen. Bei einem Beispiel kann der Hall-Effekt-Sensor 118, der auch als ein Motorgeschwindigkeitssensor verwendet wird, bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle 40 eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse erzeugen.The control device 12 is in 1 is shown as a microcomputer having a microprocessor unit 102, input/output ports 104, an electronic storage medium for executable programs and calibration values, shown in this particular example as a read-only memory chip 106, random access memory 108, holding memory 110, and a data bus. Controller 12 may receive various signals from sensors coupled to engine 10 to perform various functions for operating engine 10 . In addition to the signals discussed above, these signals may include a measurement of induced mass airflow from MAF sensor 120, engine coolant temperature (ECT) from temperature sensor 112, which is shown schematically at a location within engine 10, a profile ignition pickup signal (PIP) from a Hall effect sensor 118 (or other type) coupled to crankshaft 40, including throttle position (TP) from a throttle position sensor, as discussed, and manifold absolute pressure signal MAP from sensor 122, as discussed. A motor speed signal RPM may be generated by the controller 12 based on the signal PIP. Manifold pressure signal MAP from a manifold pressure sensor may be used to provide an indication of vacuum or pressure in intake manifold 44 . It should be noted that various combinations of the above sensors can be used, such as a MAF sensor without a MAP sensor or vice versa. During stoichiometric operation, the MAP sensor may provide an indication of engine torque. Further, this sensor, along with the detected engine speed, can provide an estimate of the charge (e.g., air) inducted into the cylinder. In one example, the Hall effect sensor 118, which is also used as an engine speed sensor, may generate a predetermined number of equally spaced pulses every revolution of the crankshaft 40.

Andere Sensoren, die Signale zur Steuereinrichtung 12 senden können, umfassen einen Temperatur- und/oder Drucksensor 124 an einem Auslass eines Ladeluftkühlers 80, den IAO2 162 und einen Aufladedrucksensor 126. Es können auch andere nicht dargestellte Sensoren vorhanden sein, wie ein Sensor zum Bestimmen der Ansaugluftgeschwindigkeit am Einlass des Ladeluftkühlers, sowie andere Sensoren. Bei einigen Beispielen kann das Speichermedium des Nurlesespeicherchips 106 mit computerlesbaren Daten programmiert werden, welche von der Mikroprozessoreinheit 102 ausführbare Befehle zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorweggenommen werden, jedoch nicht spezifisch aufgelistet sind, repräsentieren. Als Beispiel dienende Routinen werden hier in 2 beschrieben.Other sensors that may send signals to the controller 12 include a temperature and/or pressure sensor 124 at an outlet of a charge air cooler 80, the IAO2 162, and a boost pressure sensor 126. There may also be other sensors, not shown, such as a sensing sensor the intake air velocity at the inlet of the charge air cooler, as well as other sensors. In some examples, the storage medium of read-only memory chip 106 may be programmed with computer-readable data representing instructions executable by microprocessor unit 102 for performing the methods described below, as well as other variations that are anticipated but not specifically listed. Example routines are described here in 2 described.

Das System aus 1 sieht ein Motorsystem vor, welches Folgendes aufweist: einen Ansaugkrümmer mit einer Ansaugdrossel, einen Ladeluftkühler, der stromaufwärts des Ansaugkrümmers angeordnet ist, einen Sauerstoffsensor, der an einem Auslass des Ladeluftkühlers angeordnet ist, wobei der Sauerstoffsensor ein Heizelement aufweist, und eine Steuereinrichtung mit computerlesbaren Befehlen zum Angeben von Wasser am Sauerstoffsensor ansprechend auf eine Erhöhung des Leistungsverbrauchs des Heizelements des Sauerstoffsensors über einen Schwellenwert hinaus während einer Auswahlbedingung. Die computerlesbaren Befehle können ferner Befehle zum Einstellen von Motorbetriebsbedingungen auf der Grundlage der Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor aufweisen, wobei die Motorbetriebsbedingungen eines oder mehrere von einer Öffnung der Ansaugdrossel und der Zündzeitsteuerung aufweisen, wobei die Auswahlbedingung von einer Umgebungsfeuchtigkeit, die größer als ein Schwellenwert ist, abhängt.The system off 1 provides an engine system comprising an intake manifold with an intake throttle, a charge air cooler disposed upstream of the intake manifold, an oxygen sensor disposed at an outlet of the charge air cooler, the oxygen sensor having a heating element, and a controller having computer-readable instructions for indicating water at the oxygen sensor in response to an increase in power consumption of the oxygen sensor heater element above a threshold during a selection condition. The computer-readable instructions may further include instructions for adjusting engine operating conditions based on the indication of water at the oxygen sensor, the engine operating conditions including one or more of an opening of the intake throttle and ignition timing, the selection condition being an ambient humidity that is greater than a threshold , depends.

Wie vorstehend beschrieben wurde, kann ein Einlasssauerstoffsensor (IAO2) stromabwärts eines CAC angeordnet werden, um die Sauerstoffkonzentration der Ansaugluft zu bestimmen. Insbesondere kann der IAO2-Sensor verwendet werden, um den EGR-Verdünnungsprozentsatz der Ansaugladeluft zu bestimmen und nachfolgend eine Schätzung des EGR-Flusses zu bestimmen. IAO2-Messungen können jedoch eine ungenaue Angabe des EGR-Flusses geben, falls Wasser von einer anderen Quelle mit dem IAO2 in Kontakt gelangt. Beispielsweise kann sich ein Kondensat, wie vorstehend erörtert wurde, innerhalb des CAC bilden und dann davon ausgestoßen werden. In dieser Situation kann das Kondensat den IAO2 treffen und bewirken, dass der IAO2 eine höhere Wasserkonzentration misst als tatsächlich dem Wasserdampfgehalt der EGR in der Ansaugluft zugeschrieben werden kann. Der IAO2-Sensor kann dann eine EGR-Flussrate angeben, die höher als die tatsächliche EGR-Flussrate ist. Bei einigen Beispielen kann die Verwendung dieser ungenauen EGR-Messung Diagnoseroutinen in der Art der EGR-Systemdiagnostik auslösen. Zusätzlich können die Zündzeitsteuerung oder andere Verbrennungsparameter, wie die Einspritzzeitsteuerung, ansprechend auf die EGR-Flussschätzung falsch eingestellt werden.As described above, an intake oxygen sensor (IAO2) may be placed downstream of a CAC to determine the oxygen concentration of the intake air. In particular, the IAO2 sensor may be used to determine the EGR dilution percentage of the intake charge air and subsequently determine an estimate of the EGR flow. However, IAO2 measurements may give an inaccurate indication of EGR flow if water from another source contacts the IAO2. For example, as discussed above, condensate may form within the CAC and then be expelled therefrom. In this situation, the condensate can hit the IAO2 and cause the IAO2 to measure a higher water concentration than can actually be attributed to the water vapor content of the EGR in the intake air. The IAO2 sensor may then indicate an EGR flow rate that is higher than the actual EGR flow rate. In some examples, use of this inaccurate EGR measurement may trigger diagnostic routines such as EGR system diagnostics. Additionally, spark timing or other combustion parameters, such as injection timing, may be misadjusted in response to the EGR flow estimate.

Wie vorstehend einleitend erwähnt wurde, weist der IAO2 ein Heizelement zum Aufrechterhalten einer Betriebstemperatur des Sensors auf. Wenn Wasser in Kontakt mit dem IAO2 gelangt oder gegen diesen spritzt, kann die Temperatur des Heizelements abnehmen. Dadurch erhöht eine in einer geschlossenen Regelschleife arbeitende Temperatursteuereinrichtung des IAO2 die dem Heizelement zugeführte Leistung, um die IA02-Temperatur bei der Solltemperatur zu halten. Demgemäß kann eine Erhöhung der Heizelementleistung oder des Leistungsverbrauchs des Heizelements angeben, dass Wasser am IAO2 vorhanden ist. Dies kann wiederum angeben, dass sich Wasser durch den Ansaugkrümmer und zu den Zylindern des Motors bewegt.As mentioned in the introduction above, the IAO2 has a heating element for maintaining an operating temperature of the sensor. If water comes into contact with or splashes against the IAO2, the temperature of the heating element may decrease. As a result, a closed loop temperature controller of the IAO2 increases the power supplied to the heating element to maintain the IA02 temperature at the setpoint temperature. Accordingly, an increase in heater power or heater power consumption may indicate that water is present at IAO2. This, in turn, can indicate water is moving through the intake manifold and to the cylinders of the engine.

Falls der Leistungsverbrauch des Heizelements um einen Schwellenbetrag zunimmt, kann Wasser am IAO2 und im Ansaugkrümmer angegeben werden. Bei einem Beispiel kann ein Grundlinienleistungsverbrauchswert PGrund während der Kalibrierung des IAO2 bestimmt werden. Insbesondere kann der Grundlinienleistungsverbrauch des IAO2 während einer Bedingung bestimmt werden, bei der kein Wasser in trockener oder feuchter Luft (beispielsweise unter im Wesentlichen trockenen Bedingungen) in Kontakt mit dem Sensor gelangt. Falls dann während des Motorbetriebs der Leistungsverbrauch des Heizelements um einen Schwellenbetrag über das Grundlinienleistungsverbrauchsniveau ansteigt, kann eine Steuereinrichtung (beispielsweise die in 1 dargestellte Steuereinrichtung 12) Wasser am IAO2 angeben. Dieses Konzept kann mit der folgenden Formel beschrieben werden: Δ P = P gemessen P Grund ,

Figure DE102014216213B4_0001
wobei ΔP die Änderung des Leistungsverbrauchs des Heizelements während des Sensorbetriebs ist, Pgemessen der gemessene Leistungsverbrauch des Heizelements ist und PGrund der Grundlinienleistungsverbrauch des Heizelements ist (ohne dass Wasser in Kontakt mit dem Sensor steht). Falls ΔP größer als eine Schwellenleistung ist (beispielsweise eine Wasserspritzschwelle), kann Wasser am IAO2 angegeben werden. Die Schwellenleistung oder der Schwellenbetrag der Leistungserhöhung kann auf einer Wassermengenschwelle, welche die Genauigkeit von EGR-Schätzungen verringern kann, und/oder einer Wassermengenschwelle, welche die Verbrennungsstabilität verringern kann, beruhen.If the heater power consumption increases by a threshold amount, water may be indicated at IAO2 and in the intake manifold. In one example, a baseline power consumption value P base may be determined during calibration of IAO2. In particular, the baseline power consumption of the IAO2 can be determined during a condition where no water in dry or humid air (e.g. under substantially dry conditions) is contacting the sensor. Then, during engine operation, if the power consumption of the heater element increases by a threshold amount above the baseline power consumption level, a controller (e.g., the 1 controller shown 12) Specify water on IAO2. This concept can be described with the following formula: Δ P = P measured P reason ,
Figure DE102014216213B4_0001
where ΔP is the change in heater power consumption during sensor operation, P measured is the measured heater power consumption, and P baseline is the baseline heater power consumption (with no water in contact with the sensor). If ΔP is greater than a threshold power (e.g., a water splash threshold), water may be declared at IAO2. The threshold power or threshold amount of power increase may be based on a water amount threshold, which may reduce accuracy of EGR estimates, and/or a water amount threshold, which may reduce combustion stability.

Zusätzlich kann eine Wassermenge am IAO2 oder eine Rate des in Kontakt mit dem IAO2 stehenden Wassers auf der Grundlage des Betrags der Erhöhung der Leistung oder des Leistungsverbrauchs des Heizelements gegenüber dem Grundlinienleistungsverbrauchsniveau bestimmt werden. Wenn ΔP zunimmt, können beispielsweise auch die Wassermenge und/oder die Wasseransammlungsrate am IAO2 zunehmen. Wenn ΔP zunimmt, kann demgemäß auch die vom Motor aufgenommene Wassermenge zunehmen. Dadurch können Fehlzündungen des Motors und/oder eine instabile Verbrennung auftreten.Additionally, an amount of water at IAO2 or a rate of water in contact with IAO2 may be determined based on the amount of increase in power or power consumption of the heating element from the baseline power consumption level. For example, as ΔP increases, the amount of water and/or rate of water accumulation at IAO2 may also increase. Accordingly, as ΔP increases, the amount of water ingested by the engine may also increase. This can cause engine misfire and/or unstable combustion.

Ansprechend auf eine Angabe, dass sich Wasser am IAO2 befindet, kann die Steuereinrichtung die Motorsystemdiagnostik deaktivieren und/oder ansprechend auf eine Wasseraufnahme am Ansaugkrümmer abmildernde Maßnahmen ergreifen. Bei einem Beispiel kann die Steuereinrichtung ansprechend auf eine Wasserangabe am IAO2 die EGR-Systemdiagnostik deaktivieren. Beispielsweise können Einstellungen der EGR-Flussrate und/oder von Verbrennungsparametern ansprechend auf Schätzungen des EGR-Flusses vorübergehend deaktiviert werden, bis sich kein Wasser mehr am IAO2 befindet (der Leistungsverbrauch beispielsweise bis unter den Schwellenwert abgenommen hat). Bei einem anderen Beispiel kann die Steuereinrichtung ansprechend auf eine Wasserangabe am IAO2 die Diagnostik des IA02-Heizelements deaktivieren. Beispielsweise kann die Erhöhung des Leistungsverbrauchs des Heizelements zu Angaben einer Verschlechterung des Heizelements und/oder von Überstrommesswerten des Heizelements führen. Demgemäß kann während Wasserspritzbedingungen am IAO2 (beispielsweise wenn ΔP größer als der Schwellenwert ist) die Angabe der IA02-Verschlechterung deaktiviert werden. Bei wieder einem anderen Beispiel kann ansprechend auf eine Wasserangabe am IAO2 der Luftfluss zum Motor eingestellt werden, um die Rate der Wasseraufnahme des Motors unter eine Rate zu regeln, die Fehlzündungen des Motors und/oder einen instabilen Betrieb des Motors bewirken kann. Insbesondere kann die Drosselöffnung verringert werden, um den Luftfluss und die Rate der Wasseraufnahme in den Motor zu verringern. Der Betrag der Verringerung der Drosselöffnung kann auf der Wassermenge am IAO2 beruhen. Wenn die Wassermenge am IAO2 zunimmt (beispielsweise wenn der Leistungsverbrauch des Heizelements weiter über die Grundlinie ansteigt), kann die Öffnung der Drossel in höherem Maße verringert werden. Bei einem anderen Beispiel kann die Steuereinrichtung ansprechend auf eine Wasserangabe am IAO2 die Zündzeitsteuerung einstellen und/oder Verbrennungsparameter ändern, um der erhöhten Wassermenge in den Motorzylindern Rechnung zu tragen. Insbesondere kann die Steuereinrichtung die Zündzeitsteuerung auf der Grundlage der am IAO2 geschätzten Wassermenge einstellen.In response to an indication that there is water at the IAO2, the controller may disable engine system diagnostics and/or taking mitigating action in response to intake manifold water ingestion. In one example, the controller may disable the EGR system diagnostics in response to a water indication on the IAO2. For example, adjustments to EGR flow rate and/or combustion parameters may be temporarily disabled in response to EGR flow estimates until there is no water at IAO2 (e.g., power consumption has decreased below the threshold). In another example, the controller may disable the IA02 heater diagnostic in response to a water indication on the IAO2. For example, the increase in heater power consumption may result in indications of heater degradation and/or heater overcurrent readings. Accordingly, during water spray conditions at IAO2 (e.g., when ΔP is greater than the threshold), indication of IA02 degradation may be disabled. In yet another example, in response to a water indication on IAO2, airflow to the engine may be adjusted to control the rate of engine water ingestion below a rate that may cause engine misfire and/or engine unstable operation. In particular, throttle opening can be reduced to reduce airflow and the rate of water ingestion into the engine. The amount of throttle opening reduction may be based on the amount of water at the IAO2. As the amount of water at the IAO2 increases (e.g., as the heater power draw continues to increase above the baseline), the throttle opening may be reduced to a greater extent. In another example, in response to a water indication on the IAO2, the controller may adjust spark timing and/or change combustion parameters to account for the increased amount of water in the engine cylinders. In particular, the controller may adjust the ignition timing based on the amount of water estimated at IAO2.

Auf diese Weise kann ein Motorverfahren das Angeben von Wasser an einem Sauerstoffsensor, der in einem Motoreinlass angeordnet ist, auf der Grundlage einer transienten Erhöhung der von einem Heizelement des Sauerstoffsensors verbrauchten Leistung aufweisen. Bei einem Beispiel ist der Sauerstoffsensor an einem Auslass eines Ladeluftkühlers angeordnet. Das Verfahren kann ferner das Deaktivieren der Abgasrückführungssystemdiagnostik ansprechend auf die Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor aufweisen. Zusätzlich kann das Verfahren das vorübergehende Deaktivieren einer Sauerstoffsensorheizelementverschlechterungsangabe ansprechend auf die Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor aufweisen, wobei die Dauer der Deaktivierung von der Leistungserhöhungsrate abhängt. Dadurch können Änderungen des Leistungsverbrauchs des Heizelements keine Angabe einer Verschlechterung des Heizelements auslösen, wenn Wasser am Sauerstoffsensor angegeben wird.In this way, an engine method may include indicating water at an oxygen sensor disposed in an engine intake based on a transient increase in power consumed by a heating element of the oxygen sensor. In one example, the oxygen sensor is located at an outlet of a charge air cooler. The method may further include disabling exhaust gas recirculation system diagnostics in response to an indication of water at the oxygen sensor. Additionally, the method may include temporarily disabling an oxygen sensor heater degradation indication in response to an indication of water at the oxygen sensor, the duration of the disablement depending on the rate of power increase. As a result, changes in heater power consumption may not trigger an indication of heater degradation when water is indicated on the oxygen sensor.

Bei einem Beispiel schließt die Angabe von Wasser ein, dass eine Wassermenge am Sauerstoffsensor auf der Grundlage der transienten Erhöhung der vom Heizelement verbrauchten Leistung angegeben wird. Das Verfahren kann ferner das Einstellen einer Position einer Ansaugdrossel ansprechend auf die Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor zum Regeln der Wasseraufnahmerate bis unter eine Schwellenrate aufweisen. Bei einem Beispiel beruht die transiente Erhöhung der Leistung auf einer vorübergehenden Erhöhung der Leistungsverbrauchsrate. Das Einstellen der Position der Ansaugdrossel kann das Verringern der Öffnung der Ansaugdrossel zum Verringern des Luftflusses durch einen Ansaugkrümmer bis unter die Schwellenrate aufweisen, wobei die Verringerung des Luftflusses mit einer zunehmenden Wassermenge am Sauerstoffsensor zunimmt. Anders ausgedrückt, kann der Luftfluss, wenn die Wassermenge am Sauerstoffsensor zunimmt, um einen höheren Betrag verringert werden (beispielsweise kann die Drosselöffnung um einen höheren Betrag verringert werden). Zusätzlich kann die Zündzeitsteuerung auf der Grundlage der Wassermenge am Sauerstoffsensor eingestellt werden. Beispielsweise kann das Einstellen der Zündzeitsteuerung das Vorziehen der Zündzeitsteuerung, wenn die Pedalposition zunimmt, und das Verzögern der Zündzeitsteuerung, wenn die Pedalposition unter einer Schwellenposition liegt, aufweisen. Bei einem anderen Beispiel kann das Angeben von Wasser das Angeben einer Wasseraufnahmerate am Ansaugkrümmer auf der Grundlage der transienten Erhöhung der vom Heizelement verbrauchten Leistung einschließen.In one example, the indication of water includes indicating an amount of water at the oxygen sensor based on the transient increase in power consumed by the heating element. The method may further include adjusting a position of an intake throttle in response to the oxygen sensor indicating water to regulate the water ingestion rate below a threshold rate. In one example, the transient increase in power is due to a transient increase in power consumption rate. Adjusting the position of the intake throttle may include decreasing the opening of the intake throttle to reduce airflow through an intake manifold below the threshold rate, with the reduction in airflow increasing with an increasing amount of water at the oxygen sensor. In other words, as the amount of water at the oxygen sensor increases, the airflow may be decreased by a greater amount (e.g., the throttle opening may be decreased by a greater amount). Additionally, the ignition timing can be adjusted based on the amount of water at the oxygen sensor. For example, adjusting spark timing may include advancing spark timing when pedal position is increasing and retarding spark timing when pedal position is below a threshold position. In another example, indicating water may include indicating a water intake rate at the intake manifold based on the transient increase in power consumed by the heating element.

2 zeigt ein Verfahren 200 zum Angeben von Wasser an einem Sauerstoffsensor und zum Einstellen von Motorbetriebsbedingungen ansprechend auf die Wasserangabe. Insbesondere kann der Sauerstoffsensor ein Einlasssauerstoffsensor sein, der in einem Einlass eines Motors nahe einem Auslass eines CAC (beispielsweise in der Art des in 1 dargestellten Einlasssauerstoffsensors 162) angeordnet ist. Bei einem Beispiel ist das Verfahren 200 durch die in 1 dargestellte Steuereinrichtung 12 ausführbar. 2 FIG. 200 shows a method for indicating water at an oxygen sensor and adjusting engine operating conditions in response to the water indication. In particular, the oxygen sensor may be an intake oxygen sensor installed in an intake of an engine near an outlet of a CAC (e.g. of the type shown in 1 illustrated inlet oxygen sensor 162) is arranged. In one example, the method 200 is defined by the in 1 shown control device 12 executable.

Das Verfahren beginnt bei 202 mit dem Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Motorbetriebsbedingungen können die Motorgeschwindigkeit und -last, die Pedalposition, den Massenluftfluss, den Drehmomentbedarf, den EGR-Fluss, Sauerstoffsensormessungen, Bedingungen des CAC (beispielsweise Temperatur und Druck), die Umgebungstemperatur und den Umgebungsdruck usw. einschließen. Bei 204 weist das Verfahren das Bestimmen des Leistungsverbrauchs einer Heizung (beispielsweise eines Heizelements) des Einlasssauerstoffsensors (IAO2) auf. Das Verfahren weist dann bei 206 das Bestimmen, ob die Differenz zwischen dem gemessenen Leistungsverbrauch und dem Grundlinienleistungsverbrauch (beispielsweise ΔP) des Heizelements größer als ein Schwellenwert ist, auf. Wie vorstehend erörtert wurde, kann der Schwellenwert eine Schwellenleistung oder ein Schwellenbetrag der Leistungserhöhung sein. Der Schwellenwert kann auf einer Schwellenerhöhung der Leistung entsprechend einer Wassermengenschwelle, welche die Genauigkeit von EGR-Schätzungen um einen bestimmten Prozentsatz (beispielsweise 10 %) verringern kann, und/oder einer Wassermengenschwelle, welche die Verbrennungsstabilität verringern kann, beruhen.The method begins at 202 with estimating and/or measuring engine operating conditions. Engine operating conditions may include engine speed and load, pedal position, mass air flow, torque demand, EGR flow, oxygen sensor readings, CAC conditions (such as temperature and pressure), ambient temperature and pressure, etc. At 204, the method includes determining power consumption of a heater (eg, a heating element) of the intake oxygen sensor (IAO2). The method then includes, at 206, determining whether the difference between the measured power consumption and the baseline power consumption (e.g., ΔP) of the heating element is greater than a threshold. As discussed above, the threshold may be a threshold power or a threshold amount of power increase. The threshold may be based on a threshold increase in performance corresponding to a water amount threshold that may reduce the accuracy of EGR estimates by a certain percentage (e.g., 10%) and/or a water amount threshold that may reduce combustion stability.

Falls die Differenz zwischen dem gemessenen Leistungsverbrauch und dem Grundlinienleistungsverbrauch des Heizelements nicht größer als der Schwellenwert ist, wird das Verfahren bei 208 fortgesetzt, um die EGR auf der Grundlage der IA02-Messung (beispielsweise Ausgabe) zu bestimmen. Wie vorstehend beschrieben wurde, können IA02-Messungen den EGR-Verdünnungsprozentsatz der Ansaugluft angeben. Dieser EGR-Verdünnungsprozentsatz kann dann zur Ableitung des EGR-Flusses verwendet werden. Das Verfahren weist bei 208 ferner das Aktivieren des EGR-Systems und der IAO2-Diagnostik auf. Dadurch kann die Steuereinrichtung bei 209 EGR-Verbrennungsparameter (beispielsweise Zündzeitsteuerung, Injektionszeitsteuerung usw.) auf der Grundlage des bestimmten EGR-Verdünnungsprozentsatzes einstellen. Zusätzlich weist das Verfahren bei 210 das Einstellen eines EGR-Ventils zur Abgabe des gewünschten EGR-Flusses auf. Der gewünschte EGR-Fluss kann auf dem gewünschten Ansaugluftverdünnungsprozentsatz, zusätzlichen Motorbetriebsbedingungen und/oder dem bestimmten EGR-Fluss beruhen.If the difference between the measured power consumption and the baseline power consumption of the heater is not greater than the threshold, the method continues at 208 to determine the EGR based on the IA02 measurement (e.g., output). As described above, IA02 measurements may indicate EGR dilution percentage of intake air. This EGR dilution percentage can then be used to derive EGR flow. The method further includes activating the EGR system and IAO2 diagnostics at 208 . This allows the controller to adjust EGR combustion parameters (e.g., spark timing, injection timing, etc.) at 209 based on the determined EGR dilution percentage. Additionally, at 210, the method includes adjusting an EGR valve to deliver the desired EGR flow. The desired EGR flow may be based on the desired intake air dilution percentage, additional engine operating conditions, and/or the determined EGR flow.

Falls die Differenz zwischen dem gemessenen Leistungsverbrauch und dem Grundlinienleistungsverbrauch des Heizelements alternativ bei 206 größer als der Schwellenwert ist, wird das Verfahren bei 212 fortgesetzt, um Wasser am IAO2 anzugeben. Das Angeben von Wasser am IAO2 kann auch das Angeben von Wasser im Ansaugkrümmer und eine erhöhte Wasseraufnahme durch den Motor einschließen. Ansprechend auf die Angabe von Wasser am IAO2 kann die Steuereinrichtung die EGR-Systemdiagnostik bei 214 deaktivieren. Wie vorstehend erörtert wurde, kann das Deaktivieren der EGR-Systemdiagnostik das Deaktivieren von Motorbetriebsparametereinstellungen auf der Grundlage von EGR-Flussschätzungen einschließen, wobei die EGR-Flussschätzungen auf IAO2-Sensormesswerten beruhen. Zusätzlich kann das Verfahren bei 214 das Deaktivieren der IAO2-Diagnostik, welche eine IAO2-Heizelementverschlechterung angeben kann, aufweisen. Falls die IAO2-Heizelementverschlechterung beispielsweise auf der Grundlage des erhöhten Leistungsverbrauchs angegeben wird, kann keine Verschlechterung angegeben werden, während Wasser am IAO2 angegeben wird. Auf diese Weise können falsche Heizelementverschlechterungsangaben verringert werden.Alternatively, if the difference between the measured power consumption and the baseline power consumption of the heater is greater than the threshold at 206, the method continues at 212 to indicate water at IAO2. Indication of water on the IAO2 can also include indication of water in the intake manifold and increased water ingestion by the engine. In response to the IAO2 indicating water, the controller may disable the EGR system diagnostics at 214 . As discussed above, disabling EGR system diagnostics may include disabling engine operating parameter adjustments based on EGR flow estimates, where the EGR flow estimates are based on IAO2 sensor readings. Additionally, at 214, the method may include disabling IAO2 diagnostics, which may indicate IAO2 heater degradation. For example, if IAO2 heater degradation is reported based on increased power consumption, no degradation may be reported while water is reported at IAO2. In this way, false heater degradation indications can be reduced.

Bei 216 weist das Verfahren das Bestimmen der Wassermenge am IAO2 auf der Grundlage der Differenz ΔP zwischen dem gemessenen Leistungsverbrauch und dem Grundlinienleistungsverbrauch auf. Wie vorstehend erörtert wurde, kann, wenn ΔP zunimmt, die am IAO2 angegebene Wassermenge zunehmen. Bei einem anderen Beispiel kann das Verfahren bei 216 zusätzlich oder alternativ das Bestimmen der Wasseransammlungsrate am IAO2 oder der Wasseraufnahmerate am Ansaugkrümmer auf der Grundlage von ΔP aufweisen. Ähnlich kann, wenn ΔP zunimmt, auch die Wasseransammlungsrate zunehmen. Bei 218 kann die Steuereinrichtung den Luftfluss zum Ansaugkrümmer und/oder die Zündzeitsteuerung auf der Grundlage der Wassermenge am IAO2 einstellen. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung die Öffnung einer Ansaugdrossel einstellen, um die Wasseraufnahmerate am Ansaugkrümmer und in den Motor zu steuern. Bei einem Beispiel kann die Steuereinrichtung die Drosselöffnung verringern, um den Luftfluss zum Motor zu verringern. Dadurch kann das Wasser im Ansaugkrümmer mit einer Rate aufgenommen werden, welche Motorfehlzündungen oder eine instabile Verbrennung verringern kann. Bei einem anderen Beispiel kann die Steuereinrichtung die Zündzeitsteuerung einstellen, um die Verbrennungsinstabilität während Wasseraufnahmen zu verringern. Beispielsweise kann das Einstellen der Zündzeitsteuerung während einer Wasseraufnahme das Vorziehen der Zündzeitsteuerung aufweisen, wenn die Pedalposition zunimmt (beispielsweise während eines Einsetzens). Bei einem anderen Beispiel kann das Einstellen der Zündzeitsteuerung während einer Wasseraufnahme das Verzögern der Zündzeitsteuerung aufweisen, wenn sich die Pedalposition unter einer Schwellenposition befindet. Das Ausmaß der Zündverzögerung oder der Zündvorziehung kann auf der am IAO2 bestimmten Wassermenge beruhen. Gemäß anderen Ausführungsformen können zusätzliche oder alternative Verbrennungsparameter, wie die Einspritzzeitsteuerung, ansprechend auf ΔP und die Wassermenge am IAO2 eingestellt werden.At 216, the method includes determining the amount of water at IAO2 based on the difference ΔP between the measured power consumption and the baseline power consumption. As discussed above, as ΔP increases, the amount of water reported on IAO2 may increase. In another example, the method at 216 may additionally or alternatively include determining the water accumulation rate at IAO2 or the water ingestion rate at the intake manifold based on ΔP. Similarly, as ΔP increases, the water accumulation rate can also increase. At 218, the controller may adjust intake manifold airflow and/or spark timing based on the amount of water at IAO2. For example, the controller may adjust the opening of an intake throttle to control the rate of water ingestion at the intake manifold and into the engine. In one example, the controller may decrease throttle opening to decrease air flow to the engine. This allows intake manifold water to be ingested at a rate that can reduce engine misfire or combustion instability. In another example, the controller may adjust ignition timing to reduce combustion instability during water ingestion. For example, adjusting ignition timing during water ingestion may include advancing ignition timing as pedal position increases (e.g., during an onset). In another example, adjusting the ignition timing during water ingestion may include retarding the ignition timing when the pedal position is below a threshold position. The amount of spark retard or spark advance may be based on the amount of water determined at the IAO2. According to other embodiments, additional or alternative combustion parameters, such as injection timing, may be adjusted in response to ΔP and the amount of water at IAO2.

Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 200 ferner das Schließen des EGR-Ventils oder das Verringern der Öffnung des EGR-Ventils zum Verringern des EGR-Flusses ansprechend auf eine Wasserangabe am IAO2 bei 212 aufweisen. Demgemäß kann das Verfahren bei einigen Beispielen nach 216 einen zusätzlichen Schritt aufweisen, welcher das Einstellen des EGR-Flusses auf der Grundlage der Wassermenge im Ansaugkrümmer (auf der Grundlage von ΔP bestimmt) aufweist. Durch das Verringern des EGR-Flusses kann die Menge des in die Motorzylinder eintretenden zusätzlichen Wasserdampfs verringert werden.According to some embodiments, the method 200 may further address closing the EGR valve or reducing the opening of the EGR valve to reduce EGR flow corresponding to a water indication on the IAO2 at 212. Accordingly, in some examples, after 216 the method may include an additional step that includes adjusting the EGR flow based on the amount of water in the intake manifold (determined based on ΔP). Reducing the EGR flow can reduce the amount of extra water vapor entering the engine cylinders.

Bei 220 weist das Verfahren das Zurückführen der Zündzeitsteuerung und der Drosselposition auf Sollniveaus auf, wenn der Leistungsverbrauch der Heizung (beispielsweise eines Heizelements) auf PGrund zurückkehrt. Das Verfahren kann bei 220 ferner das Aktivieren des EGR-Systems und der IAO2-Heizungsdiagnostik aufweisen, wenn der Leistungsverbrauch der Heizung auf PGrund zurückkehrt. Dabei kann der EGR-Fluss auf der Grundlage der IAO2-Ausgabe bestimmt werden, wie bei 208 beschrieben wurde. EGR-Verbrennungsparameter und der EGR-Fluss können dann auf der Grundlage des geschätzten EGR-Flusses eingestellt werden, wie bei 209 und 210 beschrieben wurde.At 220, the method includes returning spark timing and throttle position to desired levels when power consumption of the heater (eg, a heating element) returns to P base . The method at 220 may further include activating the EGR system and IAO2 heater diagnostics when heater power consumption returns to P base . As such, EGR flow may be determined based on the IAO2 output, as described at 208 . EGR combustion parameters and EGR flow may then be adjusted based on the estimated EGR flow, as described at 209 and 210 .

Auf diese Weise kann ein Motorverfahren folgende Schritte aufweisen: Einstellen eines Turboladers, der die Motoransaugluft komprimiert, Einstellen der Direkteinspritzung von Kraftstoff in den Motor, Kühlen der komprimierten Luft in einem Ladeluftkühler und Einstellen von Motorbetriebsbedingungen ansprechend darauf, dass der Leistungsverbrauch eines Heizelements eines Sauerstoffsensors in der komprimierten Luft um einen Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsverbrauchsniveau ansteigt, wobei der Sauerstoffsensor stromabwärts des Ladeluftkühlers angeordnet ist. Das Einstellen von Motorbetriebsbedingungen kann eine oder mehrere vom Deaktivieren der Abgasrückführungsdiagnostik und vom Deaktivieren einer Angabe einer Verschlechterung des Sauerstoffsensorheizelements aufweisen. Das Verfahren kann ferner das Schätzen einer oder mehrerer von einer Wassermenge und einer Wasseraufnahmerate am Ansaugkrümmer auf der Grundlage des Leistungsverbrauchs des Heizelements aufweisen, wobei die Wassermenge und die Wasseraufnahmerate mit zunehmendem Leistungsverbrauch zunehmen. Das Einstellen von Motorbetriebsbedingungen kann zusätzlich oder alternativ das Einstellen eines oder mehrerer vom Luftfluss zum Ansaugkrümmer und von der Zündzeitsteuerung auf der Grundlage einer oder mehrerer von der Wassermenge und der Wasseraufnahmerate am Ansaugkrümmer aufweisen.In this manner, an engine method may include adjusting a turbocharger that compresses engine intake air, adjusting direct injection of fuel into the engine, cooling the compressed air in an intercooler, and adjusting engine operating conditions in response to power consumption of an oxygen sensor heater element in of the compressed air increases by a threshold amount above a baseline power consumption level with the oxygen sensor located downstream of the charge air cooler. Adjusting engine operating conditions may include one or more of disabling exhaust gas recirculation diagnostics and disabling an indication of oxygen sensor heater degradation. The method may further include estimating one or more of an amount of water and a rate of water ingestion at the intake manifold based on power consumption of the heating element, where the amount of water and the rate of water ingestion increase as power consumption increases. Adjusting engine operating conditions may additionally or alternatively include adjusting one or more of air flow to the intake manifold and spark timing based on one or more of water amount and water intake rate at the intake manifold.

Bei einem Beispiel beruht der Schwellenbetrag auf einer Wassermengenschwelle, die zu einer geringeren Genauigkeit von Abgasrückführungsflussschätzungen oder einer verringerten Verbrennungsstabilität führt. Zusätzlich kann der Grundlinienleistungsverbrauch auf dem Leistungsverbrauch des Heizelements unter trockenen Bedingungen beruhen.In one example, the threshold amount is based on a water amount threshold that results in reduced accuracy of exhaust gas recirculation flow estimates or reduced combustion stability. Additionally, the baseline power consumption may be based on the power consumption of the heating element under dry conditions.

Das Verfahren kann ferner das Aktivieren der Abgasrückführungssystemdiagnostik und das Bestimmen des Abgasrückführungsflusses auf der Grundlage einer Ausgabe des Sauerstoffsensors, wenn der Leistungsverbrauch des Heizelements kleiner als ein Schwellenbetrag über dem Grundlinienleistungsverbrauchsniveau ist, aufweisen. Das Verfahren kann dann auch das Einstellen von Abgasrückführungsverbrennungsparametern auf der Grundlage des bestimmten Abgasrückführungsflusses aufweisen. Bei einem Beispiel kann ein Abgasrückführungsventil eingestellt werden, um einen gewünschten Abgasrückführungsfluss zuzuführen, wobei der gewünschte Abgasrückführungsfluss auf Motorbetriebsbedingungen und dem bestimmten Abgasrückführungsfluss beruht.The method may further include enabling exhaust gas recirculation system diagnostics and determining exhaust gas recirculation flow based on an output of the oxygen sensor when power consumption of the heater is less than a threshold amount above the baseline power consumption level. The method may then also include adjusting EGR combustion parameters based on the determined EGR flow. In one example, an exhaust gas recirculation valve may be adjusted to deliver a desired exhaust gas recirculation flow, where the desired exhaust gas recirculation flow is based on engine operating conditions and the determined exhaust gas recirculation flow.

3 zeigt ein graphisches Beispiel für das Einstellen von Motorbetriebsparametern auf der Grundlage an einem Einlasssauerstoffsensor angegebenen Wassers. Insbesondere zeigt die Graphik 300 Änderungen der IA02-Ausgabe bei 302, Änderungen des Leistungsverbrauchs der Heizung (beispielsweise eines Heizelements) bei einer Auftragung 304 , Änderungen des am IAO2 bestimmten Wassers an einer Auftragung 306 , Änderungen des geschätzten EGR-Flusses an einer Auftragung 308, Änderungen des tatsächlichen EGR-Flusses an einer Auftragung 310, Änderungen der Pedalposition (PP) an einer Auftragung 312, Änderungen der Zündzeitsteuerung in Bezug auf das MBT an einer Auftragung 314, Änderungen der Position eines EGR-Ventils an einer Auftragung 316, Änderungen der Drosselöffnung an einer Auftragung an einer Auftragung 318 und Änderungen des Luftflusses zum Motor an einer Auftragung 320 . Wie vorstehend erörtert wurde, ist der IAO2 stromabwärts des CAC im Einlass angeordnet. Bei einem Beispiel kann der IAO2 am Auslass des CAC angeordnet werden. Die IAO2-Ausgabe kann die Sauerstoffkonzentration oder der geschätzte Sauerstoffanteil in der Ladeluft sein. Der EGR-Verdünnungsprozentsatz der Ladeluft kann von dieser Ausgabe abgeleitet werden und zur Bestimmung des geschätzten EGR-Flusses an der Auftragung 308 verwendet werden. Zusätzlich kann das am IAO2 bestimmte Wasser die Wassermenge oder die Wasseransammlungsrate am IAO2 sein, wobei die Wassermenge und die Wasseransammlungsrate auf dem Leistungsverbrauch der Heizung beruhen. 3 FIG. 12 shows a graphical example of adjusting engine operating parameters based on water indicated at an intake oxygen sensor. Specifically, graph 300 shows changes in IA02 output at 302, changes in heater (eg, heating element) power consumption at plot 304, changes in water determined at IAO2 at plot 306, changes in estimated EGR flow at plot 308, Changes in actual EGR flow on a plot 310, changes in pedal position (PP) on a plot 312, changes in ignition timing relative to MBT on a plot 314, changes in position of an EGR valve on a plot 316, changes in throttle opening at plot 318 and changes in air flow to the engine at plot 320 . As discussed above, the IAO2 is located downstream of the CAC in the inlet. In one example, the IAO2 can be placed at the outlet of the CAC. The IAO2 output may be oxygen concentration or estimated oxygen fraction in the charge air. The charge air EGR dilution percentage may be derived from this output and used to determine the estimated EGR flow at plot 308 . In addition, the water determined at the IAO2 may be the amount of water or the rate of water accumulation at the IAO2, where the amount of water and the rate of water accumulation are based on the power consumption of the heater.

Vor der Zeit t1 liegt der Leistungsverbrauch der Heizung des IAO2 um das Grundlinienleistungsverbrauchsniveau PGrund (Auftragung 304). Zu dieser Zeit können der geschätzte EGR-Fluss und der tatsächliche EGR-Fluss im Wesentlichen gleich sein (Auftragungen 308 bzw. 310). Zur Zeit t1 beginnt der Leistungsverbrauch der Heizung anzusteigen (Auftragung 304). Die IAO2-Ausgabe (Auftragung 302), der geschätzte EGR-Fluss (Auftragung 308) und das am IAO2 bestimmte Wasser (Auftragung 306) können auch nach der Zeit t1 zunehmen. Zur Zeit t2 nimmt der Leistungsverbrauch der Heizung auf eine obere Leistungsschwelle PSchwelle zu (Auftragung 304). Die Differenz zwischen PSchwelle und PGrund kann ein Schwellenbetrag 322 der Leistungserhöhung sein (beispielsweise Pgemessen - PGrund > Schwellenbetrag). Dadurch kann eine Steuereinrichtung Wasser am IAO2 angeben. Dadurch, dass das Wasser in Kontakt mit dem IAO2 gelangt, ist der geschätzte EGR-Fluss (Auftragung 308) zwischen den Zeiten t2 und t3 höher als der tatsächliche EGR-Fluss (Auftragung 310).Prior to time t1, the power consumption of the heater of IAO2 is around the baseline power consumption level P base (plot 304). At this time, the estimated EGR flow and the actual EGR flow may be substantially the same (plots 308 and 310, respectively). At time t1, the power consumption of the heater begins to increase (plot 304). The IAO2 output (plot 302), the estimated EGR flow (plot 308), and the water determined at IAO2 (plot 306) may also increase after time t1. At time t2, the power consumption of the heater increases to an upper power threshold P threshold (plot 304). The difference between Pthreshold and Preason may be a threshold amount 322 of power increase ( e.g. , Pmeasured− Preason >threshold amount). This allows a controller to indicate water on the IAO2. Due to the water coming into contact with the IAO2, the estimated EGR flow (plot 308) is higher than the actual EGR flow (plot 310) between times t2 and t3.

Ansprechend auf eine Wasserangabe am IAO2 zur Zeit t2 kann die Steuereinrichtung die EGR-Systemdiagnostik und/oder Heizungsverschlechterungsangaben deaktivieren. Beispielsweise kann die Position des EGR-Ventils, wie in 3 dargestellt ist, beibehalten werden, selbst wenn der geschätzte EGR-Fluss (Auftragung 308) zugenommen hat. Auch kann zur Zeit t2 ansprechend auf eine Wasserangabe am IAO2 die Drosselöffnung verringert werden (Auftragung 318), um den Luftfluss zum Motor zu verringern (Auftragung 320). Eine derartige Verringerung des Luftflusses kann die Wasseraufnahmerate in den Motor verringern. Zusätzlich kann ansprechend auf eine Wasserangabe am IAO2 die Zündzeitsteuerung eingestellt werden (Auftragung 314). Weil die PP vor der Zeit t2 zunimmt (Auftragung 312), kann die Zündzeitsteuerung zur Zeit t2 vorgezogen werden.In response to a water indication at IAO2 at time t2, the controller may disable EGR system diagnostics and/or heater degradation indications. For example, the position of the EGR valve, as shown in 3 is maintained even though the estimated EGR flow (plot 308) has increased. Also, at time t2, in response to a water indication at IAO2, throttle opening may be decreased (plot 318) to decrease air flow to the engine (plot 320). Such a reduction in airflow can reduce the rate of water ingestion into the engine. In addition, the ignition timing can be adjusted in response to a water indication on the IAO2 (task 314). Because PP increases (plot 312) before time t2, spark timing may be advanced at time t2.

Zur Zeit t3 nimmt der Leistungsverbrauch der IAO2-Heizung wieder auf PGrund ab (Auftragung 304). Ansprechend darauf werden die Zündzeitsteuerung und die Drosselposition auf Sollniveaus zurückgeführt. Ferner können die EGR-Systemdiagnostik und die IAO2-Heizungsdiagnostik (welche beispielsweise eine Verschlechterung der Heizung auf der Grundlage des Leistungsverbrauchs angeben) wieder aktiviert werden. Dabei können nach der Zeit t3 Verbrennungsparameter und der EGR-Fluss auf der Grundlage anhand der IAO2-Ausgabe bestimmter EGR-Flussschätzungen eingestellt werden.At time t3, the power consumption of the IAO2 heater decreases back to P base (plot 304). In response, spark timing and throttle position are returned to desired levels. Further, EGR system diagnostics and IAO2 heater diagnostics (eg, indicating heater degradation based on power consumption) may be re-enabled. Here, after time t3, combustion parameters and EGR flow may be adjusted based on EGR flow estimates determined from the IAO2 output.

Auf diese Weise kann Wasser an einem in einem Einlass angeordneten Sauerstoffsensor auf der Grundlage des erhöhten Leistungsverbrauchs eines Heizelements des Sauerstoffsensors angegeben werden. Die Wasserangabe kann eine mögliche Wasseraufnahme durch den Motor über den Ansaugkrümmer angeben. Wie vorstehend erörtert wurde, kann eine Motorsteuereinrichtung Motorbetriebsparameter einstellen und/oder die EGR- und IAO2-Heizungsdiagnostik deaktivieren, wenn der Leistungsverbrauch des Heizelements um einen Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsverbrauchsniveau ansteigt. Dabei können EGR-Flussschätzungen auf der Grundlage des IAO2 nicht verwendet werden, um Verbrennungsparameter und/oder ein EGR-Ventil einzustellen, während Wasser am IAO2 angegeben wird. Durch Angeben von Wasser am Sauerstoffsensor wird eine technische Wirkung erreicht, indem Motorbetriebsparameter eingestellt werden, um die Motorsteuerung und die Verbrennungsstabilität während Bedingungen zu erhöhen, bei denen Wasser vom Motor aufgenommen wird.In this way, water may be indicated at an oxygen sensor located in an inlet based on the increased power consumption of a heating element of the oxygen sensor. The water specification may indicate possible water ingestion by the engine via the intake manifold. As discussed above, an engine controller may adjust engine operating parameters and/or disable EGR and IAO2 heater diagnostics when heater power consumption increases a threshold amount above a baseline power consumption level. As such, EGR flow estimates based on IAO2 may not be used to adjust combustion parameters and/or an EGR valve while water is indicated at IAO2. By indicating water at the oxygen sensor, a technical effect is achieved by adjusting engine operating parameters to increase engine control and combustion stability during conditions where water is ingested by the engine.

Es sei bemerkt, dass die hier aufgenommenen als Beispiel dienenden Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere von einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien in der Art ereignisgetriebener, interruptgetriebener, Multitasking-, Multithreading-Verarbeitungsstrategien und ähnlicher Verarbeitungsstrategien repräsentieren. Dabei können verschiedene der erläuterten Tätigkeiten, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen fortgelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen als Beispiel dienenden Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie dient nur einer einfachen Erläuterung und Beschreibung. Eine oder mehrere der dargestellten Tätigkeiten, Operationen und/oder Funktionen können abhängig von der jeweiligen verwendeten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Tätigkeiten, Operationen und/oder Funktionen graphisch einen Code repräsentieren, der in einen nicht flüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem zu programmieren ist.It should be noted that the example control and estimation routines included herein can be used with various engine and/or vehicle system configurations. The specific routines described herein may represent one or more of a number of processing strategies such as event-driven, interrupt-driven, multi-tasking, multi-threading, and similar processing strategies. As such, various of the acts, operations, and/or functions discussed may be performed in the sequence shown, in parallel, or in some cases omitted. Likewise, the order of processing is not necessarily required to achieve the features and advantages of the exemplary embodiments described herein, but is for convenience of illustration and description. One or more of the actions, operations, and/or functions depicted may be performed repeatedly depending on the particular strategy used. Further, the acts, operations, and/or functions described may graphically represent code to be programmed into non-transitory memory of the computer-readable storage medium in the engine control system.

Es sei bemerkt, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht als einschränkend anzusehen sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technologie auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, Vierzylinder-Boxermotoren und andere Typen von Motoren angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderer hier offenbarter Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein.It should be noted that the configurations and routines disclosed herein are exemplary in nature and that these specific embodiments are not to be considered as limiting because numerous variations are possible. For example, the above technology can be applied to V-6, 1-4, 1-6, V-12, opposed 4, and other types of engines. The subject matter of the present disclosure includes all novel and non-obvious combinations and sub-combinations of the various systems and configurations and other features, functions, and/or properties disclosed herein.

Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen, die als neu und nicht offensichtlich angesehen werden, speziell dar. Diese Ansprüche können „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder eine Entsprechung davon betreffen. Diese Ansprüche sollen so verstanden werden, dass sie die Aufnahme eines oder mehrerer solcher Elemente einschließen, wobei zwei oder mehr solche Elemente weder gefordert noch ausgeschlossen werden. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Präsentation neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Diese Ansprüche, ob sie in Bezug auf den Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder verschieden sind, werden auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.The following claims specify certain combinations and sub-combinations that are believed to be novel and non-obvious These claims may relate to "an" element or "a first" element or an equivalent thereof. These claims should be understood to include incorporation of one or more such elements, neither requiring nor excluding two or more such elements. Other combinations and sub-combinations of the disclosed features, functions, elements and/or properties may be claimed by amending the present claims or by presenting new claims in this or a related application. Such claims, whether broader, narrower, equal, or different in scope to the original claims, are also intended to be included within the subject matter of the present disclosure.

Claims (18)

Motorverfahren, welches Folgendes umfasst: Angeben einer Wassermenge an einem Sauerstoffsensor, der in einem Motoreinlass angeordnet ist, auf der Grundlage einer transienten Erhöhung eines Leistungsverbrauchs von einem Heizelement des Sauerstoffsensors, wobei die Wassermenge an dem Sauerstoffsensor angegeben wird, wenn der Leistungsverbrauch um einen Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsverbrauchsniveau ansteigt.An engine method, comprising: indicating an amount of water at an oxygen sensor disposed in an engine intake based on a transient increase in power consumption from a heating element of the oxygen sensor, wherein the amount of water at the oxygen sensor is indicated when the power consumption is above a threshold amount a baseline power consumption level increases. Motorverfahren nach Anspruch 1, welches ferner das Deaktivieren der Abgasrückführungssystemdiagnostik ansprechend auf eine Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor umfasst.engine procedure claim 1 , further comprising disabling exhaust gas recirculation system diagnostics in response to an indication of water at the oxygen sensor. Motorverfahren nach Anspruch 1, welches ferner das vorübergehende Deaktivieren einer Sauerstoffsensorheizelementverschlechterungsangabe ansprechend auf die Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor, wobei eine Dauer der Deaktivierung von einer Leistungserhöhungsrate abhängt, umfasst.engine procedure claim 1 , further comprising temporarily disabling an oxygen sensor heater degradation indication in response to an indication of water at the oxygen sensor, a duration of the disablement being dependent on a power increase rate. Motorverfahren nach Anspruch 1, welches ferner das Einstellen der Position einer Ansaugdrossel ansprechend auf die Angabe von Wasser am Sauerstoffsensor zum Regeln einer Wasseraufnahmerate unter eine Schwellenrate umfasst, wobei die transiente Leistungserhöhung auf einer vorübergehenden Erhöhung einer Leistungsverbrauchsrate beruht.engine procedure claim 1 , further comprising adjusting the position of an intake throttle in response to the oxygen sensor indicating water to regulate a water ingestion rate below a threshold rate, wherein the transient power increase is based on a transient increase in a power consumption rate. Motorverfahren nach Anspruch 4, wobei das Einstellen der Position der Ansaugdrossel das Verringern einer Öffnung der Ansaugdrossel zum Verringern des Luftflusses durch einen Ansaugkrümmer (44) unter die Schwellenrate aufweist, wobei die Verringerung des Luftflusses mit einer Zunahme der Wassermenge am Sauerstoffsensor zunimmt.engine procedure claim 4 wherein adjusting the position of the intake throttle comprises decreasing an opening of the intake throttle to reduce airflow through an intake manifold (44) below the threshold rate, the reduction in airflow increasing with an increase in the amount of water at the oxygen sensor. Motorverfahren nach Anspruch 1, welches ferner das Einstellen der Zündzeitsteuerung auf der Grundlage der Wassermenge am Sauerstoffsensor umfasst.engine procedure claim 1 , further comprising adjusting the ignition timing based on the amount of water at the oxygen sensor. Motorverfahren nach Anspruch 6, wobei das Einstellen der Zündzeitsteuerung das Vorziehen der Zündzeitsteuerung, wenn eine Pedalposition (PP) zunimmt, und das Verzögern der Zündzeitsteuerung, wenn die Pedalposition (PP) unterhalb einer Schwellenposition liegt, aufweist.engine procedure claim 6 wherein adjusting the spark timing comprises advancing spark timing when a pedal position (PP) increases and retarding spark timing when the pedal position (PP) is below a threshold position. Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei das Angeben von Wasser das Angeben einer Wasseraufnahmerate an einem Ansaugkrümmer (44) auf der Grundlage der transienten Erhöhung der vom Heizelement verbrauchten Leistung aufweist.engine procedure claim 1 wherein indicating water comprises indicating a rate of water ingestion at an intake manifold (44) based on the transient increase in power consumed by the heating element. Motorverfahren nach Anspruch 1, wobei der Sauerstoffsensor an einem Auslass eines Ladeluftkühlers (80) angeordnet ist.engine procedure claim 1 , wherein the oxygen sensor is arranged at an outlet of a charge air cooler (80). Motorverfahren, welches folgende Schritte umfasst: Einstellen eines Turboladers, der Motoransaugluft komprimiert, Einstellen einer Direkteinspritzung von Kraftstoff in den Motor (10), Kühlen von komprimierter Luft in einem Ladeluftkühler (80) und Einstellen von Motorbetriebsbedingungen ansprechend darauf, dass der Leistungsverbrauch eines Heizelements eines Sauerstoffsensors in der komprimierten Luft um einen Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsverbrauchsniveau ansteigt, wobei der Sauerstoffsensor stromabwärts des Ladeluftkühlers (80) angeordnet ist.An engine method comprising the steps of: adjusting a turbocharger that compresses engine intake air, adjusting direct injection of fuel into the engine (10), cooling compressed air in an intercooler (80), and adjusting engine operating conditions in response to power consumption of a heating element of a oxygen sensor in the compressed air increases by a threshold amount above a baseline power consumption level, the oxygen sensor being located downstream of the charge air cooler (80). Motorverfahren nach Anspruch 10, wobei das Einstellen von Motorbetriebsbedingungen eine oder mehrere vom Deaktivieren der Abgasrückführungsdiagnostik und vom Deaktivieren einer Angabe einer Verschlechterung des Sauerstoffsensorheizelements aufweist.engine procedure claim 10 wherein adjusting engine operating conditions comprises one or more of disabling exhaust gas recirculation diagnostics and disabling an indication of oxygen sensor heater degradation. Motorverfahren nach Anspruch 10, welches ferner das Schätzen einer oder mehrerer von einer Wassermenge und einer Wasseraufnahmerate an einem Ansaugkrümmer (44) auf der Grundlage des Leistungsverbrauchs des Heizelements umfasst, wobei die Wassermenge und die Wasseraufnahmerate mit zunehmendem Leistungsverbrauch zunehmen.engine procedure claim 10 The further comprising estimating one or more of an amount of water and a rate of water intake at an intake manifold (44) based on power consumption of the heating element, wherein the amount of water and the rate of water intake increase as power consumption increases. Motorverfahren nach Anspruch 12, wobei das Einstellen von Motorbetriebsbedingungen das Einstellen eines oder mehrerer vom Luftfluss zum Ansaugkrümmer (44) und von der Zündzeitsteuerung auf der Grundlage einer oder mehrerer von der Wassermenge und der Wasseraufnahmerate am Ansaugkrümmer (44) aufweist.engine procedure claim 12 wherein adjusting engine operating conditions comprises adjusting one or more of air flow to the intake manifold (44) and spark timing based on one or more of water quantity and water intake rate at the intake manifold (44). Motorverfahren nach Anspruch 10, wobei der Schwellenbetrag auf einer Wassermengenschwelle beruht, die zu einer geringeren Genauigkeit von Abgasrückführungsflussschätzungen oder einer verringerten Verbrennungsstabilität führt und wobei das Grundlinienleistungsverbrauchsniveau auf dem Leistungsverbrauch des Heizelements unter trockenen Bedingungen beruht.engine procedure claim 10 , wherein the threshold amount is based on a water amount threshold resulting in reduced accuracy of exhaust gas recirculation flow estimates or reduced combustion stability, and wherein the baseline power consumption level is based on heater power consumption under dry conditions. Motorverfahren nach Anspruch 10, welches ferner das Aktivieren der Abgasrückführungssystemdiagnostik und das Bestimmen des Abgasrückführungsflusses auf der Grundlage einer Ausgabe des Sauerstoffsensors, wenn der Leistungsverbrauch des Heizelements kleiner als ein Schwellenbetrag über dem Grundlinienleistungsverbrauchsniveau ist, umfasst.engine procedure claim 10 , further comprising activating exhaust gas recirculation system diagnostics and determining exhaust gas recirculation flow based on an output of the oxygen sensor when power consumption of the heater is less than a threshold amount above the baseline power consumption level. Motorverfahren nach Anspruch 15, welches ferner das Einstellen von Abgasrückführungsverbrennungsparametern auf der Grundlage des bestimmten Abgasrückführungsflusses umfasst.engine procedure claim 15 , further comprising adjusting exhaust gas recirculation combustion parameters based on the determined exhaust gas recirculation flow. Motorverfahren nach Anspruch 15, welches ferner das Einstellen eines Abgasrückführungsventils, um einen gewünschten Abgasrückführungsfluss zuzuführen, umfasst, wobei der gewünschte Abgasrückführungsfluss auf Motorbetriebsbedingungen und dem bestimmten Abgasrückführungsfluss beruht.engine procedure claim 15 , further comprising adjusting an exhaust gas recirculation valve to deliver a desired exhaust gas recirculation flow, wherein the desired exhaust gas recirculation flow is based on engine operating conditions and the determined exhaust gas recirculation flow. System für einen Motor (10), welches Folgendes umfasst: einen Ansaugkrümmer (44) mit einer Ansaugdrossel, einen Ladeluftkühler (80), der stromaufwärts des Ansaugkrümmers (44) angeordnet ist, einen Sauerstoffsensor, der an einem Auslass des Ladeluftkühlers (80) angeordnet ist, wobei der Sauerstoffsensor ein Heizelement aufweist, und eine Steuereinrichtung mit computerlesbaren Befehlen zum Angeben einer Wassermenge am Sauerstoffsensor ansprechend auf einen Anstieg eines Leistungsverbrauchs des Heizelements des Sauerstoffsensors um einen Schwellenbetrag über ein Grundlinienleistungsverbrauchsniveau hinaus.A system for an engine (10) comprising: an intake manifold (44) having an intake throttle, a charge air cooler (80) located upstream of the intake manifold (44), an oxygen sensor located at an outlet of the charge air cooler (80). wherein the oxygen sensor includes a heater element, and a controller having computer readable instructions for indicating an amount of water at the oxygen sensor in response to an increase in power consumption of the heater element of the oxygen sensor by a threshold amount above a baseline power consumption level.
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